工业改变人类的影响一直持续到今天。蒸汽机、内燃机、制冷机等设备的动力方式,随着科技的进步,在不断更新。人们对能源的应用方式也在不断发展,催化燃烧便是其中之一。
1818年,汉佛瑞·戴维斯爵士(Sir Humphrey Davies)观察到催化燃烧现象,在没有火焰的情况下,煤气与氧气依然可以在铂丝上保持燃烧状态,并通过铂丝进行热辐射作用。
催化燃烧直至20世纪70年代,因其巨大的环境效益和经济效益,人们才开始进行广泛的研究和应用开发。20世纪90年代后,对催化燃烧的研究进入一个新时代,对催化剂的进一步开发和研究为催化燃烧开辟了新的途径。
2001年发现低碳机理科学规律,称“相差理论”,在国际上得到验证和复现。
使用了实验室搭建精密的滞止点流动反应器实验装置进行0-1基础研究,对滞止点流动反应器中质量、动量、能量方程、异相和单相化学反应分子运动论进行了微积分计算。在滞止点流动反应器中首次从实验和模拟的角度提出了燃料转化率和一氧化碳选择性与铂表面温度(一直到超过了单相点燃温度区)的关系。发现了铂表面的异相反应抑制了气相氧化反应的程度,并且提高了单相点燃的表面温度。因为除异相催化氧化反应导致的燃料耗尽以外,甲烷对催化剂的扩散,进一步夺去了此状态中有助于气相点燃的燃料中的大量气体。
自2002年,按照催化燃烧研究科学理论向着更高的创新科研目标不断迈进,终于开发研制出0~1原始创新设备,烟气直接达到近零污染物排放。
21世纪研发成功了燃料催化燃烧低碳机理近零污染物排放工业炉窑(MCCBF-1),其运行原理具有新颖性和革命性,是世界第一台基于低碳原理的热能工程装备。
另外使行业内重新理解低碳原理的概念,区分低碳和减碳是两个不同的概念。低碳是从源头产出开始,碳排量自始至终都处于低位而且同时达到其它先进指标;而减碳是把碳排量通过一系列措施的数量减少。催化燃烧是一个碳排量始终处于低位的真正的低碳技术。
本设备是遵循低碳自然科学规律研发的,贫甲烷稳定的催化燃烧具有燃烧效率近100%、烟气中氮氧化物、CO、未完全燃烧的碳氢化合物小于4ppm,将贫甲烷催化燃烧炉窑应用到烧制建筑琉璃类宝石色釉面上,烧制需要的时间以小时计,缩短烧制需要的时间,节约了燃料。
该贫燃料催化燃烧炉窑的烟气中,去除水蒸气,生成物中无污染的二氧化碳含量为6%左右,属低碳机理。低碳原理炉窑辐射换热量比例相当高,其具备表面加工优势,经过催化燃烧用于尾矿、粉煤灰固废转化类宝石色表面艺术材料,富有光泽、清雅细腻、晶莹剔透、流光溢彩。创新了生产类宝石色彩釉艺术品的生产工艺,同样贯彻了节约、环保的理念,也为彩釉艺术品质量的提升贡献了一种新方案。为传统产品生产创新探索了新路径,并在国际艺术舞台上大放异彩。
还实现了甲烷催化燃烧炉窑低碳近零污染烟气对生物体的应用。对于动物的伤害更小,没有明显的健康影响。烟气中食品级干净的二氧化碳对植物的生长有促进作用,生长更加茂盛叶片油绿。该模式中存在甲烷催化燃烧产生的食品级干净的二氧化碳,对植物的光合作用具有显著的促进效应,极大地提高该复合系统的固碳潜力。
来源: 生态建筑琉璃
科普中国公众号
科普中国微博

帮助
生态建筑琉璃 