[其他]在含烴化合物燃燒過程中改善燃燒的方法和組合物

無效

• 申請號: 87107774
• 申請日: 1987-11-12
• 公開（公告）號: CN87107774A
• 公開（公告）日: 1988-07-20
• 發明（設計）人: 林德斯特羅姆·阿恩
• 申請（專利權）人: 林德斯特羅姆·阿恩
• 主分類號: C10L1/18
• 分類號: C10L1/18;C10L10/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 隗永良,羅英銘

本發明涉及在含烴化合物燃燒過程中改善燃燒效果的方法，其目的是降低排出氣體或廢氣中的有害物質含量，在該方法中，將一種含有過氧化物或過氧-化合物和水的液體組合物加入到燃燒空氣或燃料-空氣混合物中。

近年來，已經注意到了造成森林死亡的環境污染問題和高的能源消耗問題。然而，在人口密集區，廢氣污染一直是一個嚴重的問題。盡管對發動機和燃燒技術進行了不斷的改進以減少廢氣或排出氣體，但是機動車輛和焚化工廠的不斷增加仍然導致了排出氣體的總量的上升。

引起不潔氣體排出和高能量消耗的第一位的原因是不完全燃燒。燃燒過程的結構、點火系統的效率、燃料的質量和燃料-空氣混合物的質量決定了燃燒效率和排出氣體中含有多少未燃燒的和危險的物質。用于降低此類物質含量的各種技術，例如循環系統和公知的催化劑系統，都是使得廢氣在實際燃燒過程的外部燃燒。

燃燒是一種物質與氧氣反應，放出熱量。象碳、氫氣、烴和硫這樣的物質可產生足夠的熱量以保持其燃燒溫度，而氮氣在氧化時則需供給熱量。

在高溫（1200～2500℃）和足夠數量的氧氣下，可實現完全燃燒，這時每種燃燒物質消耗最大量的氧氣，最終產物為CO₂、H₂O SO₂和SO₃以及少量的NO和NO₂（NOx）。硫和氮的氧化物對環境的酸化起著很重要的作用，且吸入它們是有害的，不僅如此，特別是后者還會從燃燒過程中奪走能量。

還可能出現冷焰，例如象即將熄滅蠟燭的藍色平淡火焰，這時的溫度只有大約400℃。這時的氧化將是不完全的，最終產物可能含有H₂O₂（過氧化氫）、CO（一氧化碳）和C（碳黑）。上述后兩種物質與NO一樣有害，且在完全燃燒時還能釋放出能量。

汽油是源于原油的一種烴類混合物，其沸點范圍為40～200℃。含有大約2000多種4～9個碳原子的不同的烴。

即使是簡單的物質，其詳細的燃燒過程也是十分復雜的。燃料的分子分解為較小的單元，其中大多數被稱為自由基，即可迅速與例如氧反應的不穩定分子。

最重要的基是氧原子O∶、氫原子H∶和羥基OH∶。特別是后者，無論是通過直接與燃料結合還是通過氫轉移以形成水，對于分解和氧化燃料都是十分重要的。

在開始燃燒的初始階段，水按下列反應式分解

式中M是另一種分子，例如水所碰撞的氮或壁或火花塞電極面。由于水的分子極其穩定，使其分解需要高溫。較好的可采用的辦法是加入過氧化氫，該過氧化氫按與下面相似的式分解：

這種反應更容易發生且溫度較低，特別是在燃料一空氣混合物點火較易發生和可控的表面上。表面反應的另一個有利作用是過氧化氫易于與壁和火花塞上的碳黑和焦油反應，生成二氧化碳，這使得電極面清潔，和較好地發火花。

如果將過氧化氫和水同時加入，根據下式，排出的廢氣中的CO明顯降低：

從上述反應2），可以看到，水通過被轉化起到一種催化作用。由于過氧化氫含有比水高千萬倍的OH-基，因此步驟3）的反應一定非?？?，并可除掉絕大部分所形成的CO。由此釋放出附加的能量，有助于維持燃燒。