[發明專利]一種工業爐窯高溫燃燒中降解NOX

有效

• 申請號: 201910815291.2
• 申請日: 2019-08-30
• 公開（公告）號: CN110595217B
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 曾小軍;汪小憨;楊衛斌
• 申請（專利權）人: 中國科學院廣州能源研究所
• 主分類號: F27D17/00
• 分類號: F27D17/00;B01D53/56
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 方燕;莫瑤江

1.一種工業爐窯高溫燃燒中降解NOx的方法，其特征在于，在所述的工業爐窯中設置有將氮氧化物直接降解的功能材料層，高溫條件下固體金屬氧化物具有離子導電特性和稀土金屬離子易變價的特性吸附NO，使N-O鍵斷裂，從而在高溫區域將NO直接分解為N₂和O₂，所述的功能材料為復合稀土氧化物，所述的復合稀土氧化物包括稀土元素金屬氧化物和除稀土金屬氧化物外的其他金屬氧化物；所述的稀土金屬氧化物選自Y₂O₃、Dy₂O₃、CeO₂、Sm₂O₃、La₂O₃、Nd₂O₃、Gd₂O₃中的一種以上，所述的其他金屬氧化物選自Zr₂O、Al₂O₃、BaO、MgO、TiO₂、CuO、V₂O₅、MnO和NiO中的一種以上。

2.根據權利要求1所述的工業爐窯高溫燃燒中降解NOx的方法，其特征在于，所述的功能材料的工作溫度為800～2500K。

3.根據權利要求1所述的工業爐窯高溫燃燒中降解NOx的方法，其特征在于，以質量分數計，所述的功能材料包括稀土元素金屬氧化物5％～15％，其他金屬氧化物65％～90％，高溫粘結劑0～20％。

4.一種工業爐窯高溫燃燒中降解NOx的系統，其特征在于，通過權利要求1所述的功能材料來實現NOx的降解，所述的爐窯包括依次連通的燃燒前段、燃燒中段、燃燒中后段和高溫煙氣段，所述的燃燒前段設置有燒嘴，所述的燃燒中段和燃燒中后段設置于爐膛內，混合氣經過燃燒前段的燒嘴點燃后噴入爐膛內，在爐膛高溫區由于氧氣和氮氣的反應生成氮氧化物，生成的氮氧化物將隨著高溫煙氣流通過燃燒中段、燃燒中后段和高溫煙氣段排出，所述的燃燒前段、燃燒中段、燃燒中后段或高溫煙氣段至少設置有一個功能材料層。

5.根據權利要求4所述的工業爐窯高溫燃燒中降解NOx的系統，其特征在于，所述的功能材料層為孔狀、篩狀、片狀、筒狀、塊狀或條狀的整體式或分體式結構。

6.根據權利要求4所述的工業爐窯高溫燃燒中降解NOx的系統，其特征在于，所述的燃燒前段設置有第一功能材料層，所述的燃燒中段設置有第二功能材料層，所述的燃燒中后段設置有第三功能材料層，所述的高溫煙氣段設置有第四功能材料層，所述的第一功能材料層、第二功能材料層、第三功能材料層和第四功能材料層均由功能材料構成。

7.根據權利要求4所述的工業爐窯高溫燃燒中降解NOx的系統，其特征在于，所述的功能材料以成型材料設置于工業爐窯的燃燒套筒、煙氣通道、受熱面或爐膛壁面高溫區域，或者以涂層形式布置于上述高溫區域的工業爐窯內材料表面。