传统型甲烷燃烧法在实际应用中存在一些问题

  随着社会经济的发展趋势,电力能源短缺和空气污染问题日益突出,燃气作为一种丰富多样、相互关联的清洁能源越来越受到人们的重视。沼气是天然气的主要成分,完全燃烧后的物质为二氧化碳和水,不会产生有害成分,此外,与其他生物质相比,沼气含碳量低,发热率高,因此,选择沼气生物质作为沼气生物质的实际意义就十分重大。

  然而,传统型甲烷燃烧法在实际应用中还存在一些问题。首先,甲烷是最稳定的外源气体,一般难以活化或空气氧化,燃烧温度较高(1500℃以上),在这样的高温下,空气中的N2会参与到NO%,形成较严重的环境污染。其次,甲烷的不完全燃烧会产生一氧化碳,而未燃烧的甲烷本身也是一种空气污染物,不完全燃烧会导致空气污染和低热效率。归根结底,甲烷传统性的燃烧,是一种在高温下的自由基反应,由氧自由基引起的部分电子设备高自旋化学物质,当它们从高自旋越迁回激发态时,以可见光的方式释放出动能,从而降低了能量利用率。

  与火烧相比,催化燃烧具有起燃温度低、燃烧平稳、能源清洁、节约能源等优点,在现阶段被公认为是一种高燃烧效率、高排放大气污染物近零排放的理想燃烧方式。未来燃料油中含气、化石汽柴油、煤碳等然料的燃烧,极有可能走向催化燃烧方向。

  一般来说,催化剂在超低温条件下的活性与其在高温条件下的可靠性是不同的,而催化燃烧技术的重要性在于寻找具有一定温度范围内活性和可靠性的催化剂。目前,以甲烷催化燃烧为例,催化剂主要分为两大类:一类是负载型贵金属催化剂,在超低温条件下具有良好的催化活性;另一类是在高温条件下具有平稳的催化反应特性的非贵金属金属氧化物催化剂,包括简单衔接氢氧化物、钙钛矿金属氧化物、六铝盐等。

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