[實用新型]一種催化無焰燃燒器

有效

• 申請號: 201821949334.3
• 申請日: 2018-11-23
• 公開（公告）號: CN209196842U
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發明（設計）人: 李為臻;陳志強;張景才;張濤
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: F23D14/00
• 分類號: F23D14/00;F23D14/46
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳

一種催化無焰燃燒器，燃燒器外壁內部設有燃燒器間隔壁，燃燒器間隔壁與燃燒器外壁之間、燃燒器間隔壁之間為燃氣道，燃氣道內放置固體催化劑，固體催化劑與燃氣道之間設有間隙，燃燒器外壁內側位于催化劑上部安裝點火針。本實用新型的催化燃燒器，將固體形狀的催化劑放置于燃氣道中，預混氣通過催化劑與燃氣道間隙與催化劑充分接觸，使燃氣燃燒更充分，熱效率高，降低了CO和NOx等有毒有害物質排放濃度；并且催化劑可以任意更換，使用方便。

技術領域

本實用新型涉及燃料燃燒器技術領域，尤其涉及催化燃燒器技術領域。

背景技術

氣體燃燒方式有擴散燃燒和預混燃燒，兩者均為火焰燃燒。火焰燃燒有兩大致命的缺點：(1)火焰燃燒是燃燒物質在自由基參與下的氧化反應，涉及到自由基(特別是氧自由基)的氣相引發，不可避免地生成部分電子激發態產物，以可見光的形式釋放能量，這部分能量無法利用而損失掉，造成能量利用率低。(2)自由基的氣相引發使空氣中的氮氣參與燃燒反應而形成毒性污染物NOx，低的燃燒效率產生可觀的未完全燃燒的HC和CO，排入大氣會造成環境污染。傳統的燃燒器大多采用火焰燃燒的方式，這種方式即存在上述問題，造成氣體燃料燃燒不完全、熱效率低、燃料利用率低、CO排放濃度高等問題。解決火焰燃燒的低效和高排放的有效途徑之一是催化燃燒，具有燃燒效率高(CO和未完全燃燒的HC排放低)、燃燒溫度低(<1200℃，因此NOx排放低)、燃燒過程穩定可控(通過控制催化反應)等優點。催化燃燒是低碳烴在催化劑表面進行的氧化反應，是一種以無焰燃燒為主的燃燒方式。催化燃燒技術應用的關鍵是設計、研究和開發出高效催化燃燒器，目前，市場上已出現了催化燃燒器，其結構大概分為以下兩種：(1)在燃燒器內壁或者載體上涂覆催化劑層，如中國專利公開號為104870897的專利，將催化劑涂覆于介質顆粒上；如中國專利公開號為103912890的專利，是將催化材料涂覆在格狀載體表面；如中國專利公開號為101929676的專利，是在金屬纖維氈上噴涂催化劑；如中國專利公開號為203478245的專利，是將催化劑噴涂在燃燒板表面；如中國專利公開號為202955697的專利，是將催化劑噴涂于燃燒器中；如中國專利公開號為107940466的專利，是將催化劑涂在載體上；如中國專利公開號為207716439的專利，是將催化劑涂在筒內壁上；如中國專利公開號為207438605的專利，是在催化燃燒器的最上層設有催化劑；如中國專利公開號為108232252的專利，是將催化劑涂覆在瓦楞板和不銹鋼板上。(2)將催化劑顆粒放置于承載物體內部，如中國專利公開號為104879760的專利，是將催化劑放置于多孔陶瓷中；如中國專利公開號為107702094的專利，是將催化劑填充到機殼的腔室內部；如中國專利公開號為101203977的專利，催化劑布置在所述的陽極廢氣入口和所述陰極廢氣入口與所述排氣出口之間的外殼內部。上述兩種方式，在使用過程中催化劑部分靈活性差，更換催化劑時要更換整個承載物體或者涂覆介質，給使用帶來不便。

實用新型內容

為了解決現有催化燃燒器存在的上述問題，本實用新型提供了一種用于燃氣灶具的催化燃燒器。

本實用新型為實現上述目的所采用的技術方案是：一種催化無焰燃燒器，包括由燃燒器外壁圍繞成的燃燒器腔室，于燃燒器腔室內部沿物料的流動方向設有至少一個燃燒器間隔壁，燃燒器間隔壁與燃燒器外壁之間、相鄰燃燒器間隔壁之間為燃氣道，燃氣道內放置固體催化劑，固體催化劑與燃氣道側壁之間設有間隙，所述燃燒器腔室內位于催化劑上部的燃燒器外壁上安裝點火針。

所述燃燒器腔室下部安裝下支撐網，或燃氣道設為上寬下窄的結構，燃氣道下部寬度小于固體催化劑寬度。

于所述燃燒器腔室內位于催化劑上部和點火針下部之間安裝上防護網。

所述固體催化劑為負載型貴金屬催化劑、過渡金屬氧化物催化劑或金屬合金催化劑中的一種或二種以上。

所述固體催化劑為塊狀。