克羅地亞的INOSd.O.O(Zagreb，Croatia)開發(fā)了一種適用于烴油加熱爐爐管的催化燒焦方法?？捎脕砣〈鷤鹘y(tǒng)的使用蒸汽+空氣的爐管燒焦方法。新方法是在蒸汽中混入催化劑，使燒焦反應(yīng)熱大大減少，故其燒焦速度比傳統(tǒng)熱燒焦方法倍。由于燒焦時間大大縮短，也即減少了時間，因而提高了爐子開工率。所用催化劑是一種不含重金屬的***化合物，以水溶液形式被注入通入爐管的蒸汽流中，爐溫可由燃燒器控制穩(wěn)定。因燒焦速度快，又不存在超溫過熱的危險，所以使?fàn)t管的燒焦操作很容易控制。國內(nèi)外主要研究的催化劑基本上有兩大類:一類為催化劑，這類催化劑的活性和穩(wěn)定性好，技術(shù)較為成熟，但由于價格高，資源短缺，所以，未能將其產(chǎn)業(yè)化;另一類為非金屬催化劑，主要集中在過渡金屬氧化物催化劑、復(fù)氧化物催化劑(鈣鈦型復(fù)氧化物和尖晶石型復(fù)氧化物)的研究方面。尋找來源豐富、價格低廉、性能相當(dāng)?shù)姆谴呋瘎?，以替代傳統(tǒng)的催化劑用于催化燃燒過程已成為了研究的一個重要方向。燃煤鍋爐對大氣的污染已得到公認(rèn)，某些地區(qū)也已對燃煤鍋爐進(jìn)行了改造，但改造只是將燃煤鍋爐改為燃?xì)忮仩t，并沒有改變?nèi)細(xì)忮仩t的傳統(tǒng)火焰燃燒方式。催化燃燒實現(xiàn)了貧燃料的燃燒過程，打破了傳統(tǒng)火焰燃燒的可燃界限，能進(jìn)一步提高燃?xì)鉅t的燃燒效率和熱效率，符合我國“十一五”規(guī)劃低排放、增長方式的要求，是一種很有發(fā)展前景的燃燒技術(shù)。

(1)耗能催化燃燒需要在一定溫度下進(jìn)行，低溫氣體必須加熱。風(fēng)量越大，能耗越大，運行成本越高。因此，在選擇這種工藝時，在保證收集效率的前提下，盡可能減少廢氣量，既能提高廢氣濃度和廢氣的單位熱值，又能減少風(fēng)量和能耗。同時也要考慮從熱尾氣中回收熱量。催化燃燒對催化劑的基本要求是:既能抑制燒結(jié)、保持活性物質(zhì)具有較大的比表面積及良好的熱穩(wěn)定性，又要具有一定的活性，可起到催化劑活性組分或助催化劑的作用。這在某種程度上是互相矛盾的，因為研究已經(jīng)證明氧化物的活性和熱穩(wěn)定性成反比。同時，需有高的機(jī)械強度以及對燃料中所含有高的耐腐蝕性。經(jīng)濟(jì)、社會的發(fā)展以及工業(yè)化的需求使得催化技術(shù)，特別是催化燃燒技術(shù)日益成為一種不可或缺的工業(yè)技術(shù)手段，并隨著人們生活水平的提高與需求的增長，催化產(chǎn)業(yè)也將不斷地走入千家萬戶，走進(jìn)人們的生活。對催化燃燒的研究，初是從發(fā)現(xiàn)鉑對燃燒的催化作用而開始的。催化燃燒對于改善燃燒過程，降低反應(yīng)溫度，促進(jìn)完全燃燒，抑制有毒有害物質(zhì)的形成等方面有著極為重要的作用，并已廣泛地應(yīng)用在了工業(yè)生產(chǎn)與日常生活的諸多方面

催化燃燒裝置主要由熱交換器、燃燒室、催化反應(yīng)器、熱回收系統(tǒng)和凈化煙氣的排放煙囪等部分組成，如圖1所示。其凈化原理是：未凈化氣體在進(jìn)入燃燒室以前，先經(jīng)過熱交換器被預(yù)熱后送至燃燒室，在燃燒室內(nèi)達(dá)到所要求的反應(yīng)溫度，氧化反應(yīng)在催化反應(yīng)器中進(jìn)行，凈化后煙氣經(jīng)熱交換器釋放出部分熱量，再由煙囪排入大氣。鋼鐵工業(yè)是能源消耗大戶，而燒結(jié)工序能耗約占鋼鐵生產(chǎn)總能耗的10%。我國1990年重點鋼鐵企業(yè)燒結(jié)能耗比國外燒結(jié)能耗(標(biāo)煤55kg/t)高11～ 27kg/t。若按燒結(jié)產(chǎn)量1億t及生產(chǎn)能耗下降2%，其節(jié)煤(焦)總量相當(dāng)于一個大中型煤礦一年的產(chǎn)量。酒鋼(集團(tuán))鋼鐵研究院、安徽工業(yè)大學(xué)與酒鋼(集團(tuán))河西堡鐵廠根據(jù)河西堡鐵廠燒結(jié)用煤和燒結(jié)工藝技術(shù)特點，提出在河西堡鐵廠燒結(jié)原料和技術(shù)條件下進(jìn)行添加催化助燃劑強化燒結(jié)的工業(yè)性試驗。此次工業(yè)性試驗結(jié)果表明，安徽催化燃燒，往焦粉中添加焦量0.137%左右的催化助燃劑每噸燒結(jié)礦可節(jié)約焦5.35kg，即節(jié)焦約8.06%。燒結(jié)機(jī)利用系數(shù)增加3.63%，低溫催化燃燒，成品率提高3.44個百分點，燒結(jié)礦的質(zhì)量略有改善。催化燃燒技術(shù)用于燒結(jié)生產(chǎn)，不僅節(jié)能效益顯著，而且產(chǎn)出強度好、FeO含量低的燒結(jié)礦，催化燃燒價格，有利于高爐生產(chǎn)，其技術(shù)和添加設(shè)備并不復(fù)雜，催化燃燒定做，投資少，具有很好的應(yīng)用價值。石油化工中的結(jié)焦不僅會使?fàn)t管傳熱系數(shù)降低、造成局部過熱現(xiàn)象、縮短爐管壽命，而且會降低裝置處理量，嚴(yán)重制約裝置的正常運轉(zhuǎn)，因此需要定期燒焦。計算機(jī)控制下蒸汽—空氣在線燒焦是國內(nèi)采用的較為的技術(shù)，但其存在的較大問題是燒焦時間過長。如果在石油化工裝置燒焦過程中，加入一種燒焦助燃劑，就可以通過降焦反應(yīng)的活化能，大幅度提高燒焦反應(yīng)速度，就能夠在較低的溫度下，達(dá)到縮短燒焦時間的目的。這一技術(shù)的研究有了一些突破性的進(jìn)展。

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