AJ-685燃气助燃增效降污催化剂
【产品概述】:AJ-685是一款由多种纳米稀土金属复合而成的新型燃气助燃增效除污催化剂。其主要技术核心是充分运用了纳米稀土金属小尺寸效应、界面能和表面能超活跃的悬键*效应,及宏观量子隧道效应、库仑堵塞与介电限域等效应,使得该燃气(煤气、天然气、油气等)催化剂具备高反应活性、催化能力强、析氢能力高、高扩散率,熔点降低、高比热、高热膨胀系数、蒸气压升高等热力学性能增效优化,而使该稀土纳米催化剂降低了燃气(煤气、天然气、油气等)燃烧反应的活化能,使燃气催化燃烧能在较低的起燃温度下进行,有机物质氧化发生在催化剂分子表面,同时产生CO和H2O,并放出大量的热量。因其氧化反应温度低,在氧化过程抑制了NOX污染物的生成,又由于该燃气催化剂选择性的催化作用,因此燃气催化燃烧会限制燃料中含氮化合物的氧化过程,使大多数含氮化合物反应形成无污染的N2;因具备较强的活泼性和催化能力及析氢能力,降低了天然气类燃料的起燃温度,增加了燃烧需氧量,使得以往燃气中难以燃烧的组分得以充分反应,从而使燃气燃烧更充分,直接提高了整个燃烧系统的热稳定性,降低了燃料消耗量,提高了燃烧效率,节省了燃料,提高了燃烧利用效率,降低了排烟热损失,降低了如一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物(NO、NO2、N2O)、颗粒物等污染物的排放,节能增效降耗减排效果较好。在增效节能降耗降低成本的同时又符合了各地越来越严格的环保安监法规政策,其广泛应用在火力发电、冶金、石油化工、建筑材料、耐火材料等各种高耗能行业,为节能减污降低碳排放做出实在的贡献,以达成生态环境部等七部门提出的“十五五”期间碳达峰和碳中和及大气污染防治目标。
备注:(悬键*:悬键/断键,固体物质表面上的原子由于其一面的化学键被切断,而具有多余的未成键的电子,表面上原子的这种未饱和键合力叫做悬键或断键;而此时的悬键(断键)反应活性极高,易与其它无机、有机基团结合形成新的分子组成;这个有点象小时候大家玩的蚯蚓,任何一节断掉,断面活性很高,都会异地重生而形成新的生命个体。近些年兴起的有机无机杂化就属其成功应用的范例。)
【技术指标】:
性能指标 |
数值 |
外观 |
褐色半透明液体 |
粒径尺寸 |
3-5nm |
有效成分含量: |
98±2% |
闪点 |
>50℃ |
涂4杯粘度 |
12±2秒 |
【产品特性优点】:此稀土纳米催化燃烧技术应用广泛,凡是化石燃料的燃烧设备都能应用,减少碳排放数量巨大,产生很好的社会效益(环保)和经济效益。可以广泛应用在火力发电、冶金、石油化工、建筑材料、耐火材料、陶瓷等各种高耗能行业,为节能降耗减污降碳及大气污染防治做出实在的贡献。
1. AJ-685助燃增效除污催化剂可提高燃煤气、天然气和汽柴油的燃烧效率,节约能源。稀土纳米燃气催化剂的高比表面积和高活性的特性,作为助燃剂和引爆剂掺入燃料使用时可以显著提高催化反应效率。
2.新型催化燃烧技术经济效益和社会效益(环保)巨大。新型催化燃烧技术是在稀土纳米催化剂的作用下,使燃料与空气在催化剂表面进行非均相的氧化反应。与传统的火焰燃烧相比,其具有以下优点:① 起燃温度低,燃烧持续状态非常稳定;② 在较大的油/气比范围内燃烧持续状态稳定;③ 燃烧效率高;④ 污染物排放少。这项技术的最重要的创新点就是在甲烷经稀土纳米催化燃烧反应中,由于稀土纳米粒子不需要载体而直接参与了反应,为甲烷的催化燃烧提供了极高的活性,对反应效率和反应的彻底性有很大幅度的提升;稀土纳米粒子具非常大的比表面积,有很强的储氧释氧能力,降低了天然气的起燃温度,提高了热稳定性,降低了天然气消耗量,节省燃料,降低成本。3.大幅度降低燃烧尾气污染物的排放,造福环境。传统燃气的燃烧方式有扩散燃烧和预混燃烧,两者均为火焰燃烧,火焰燃烧有两大致命的缺点: ①火焰燃烧是燃烧物质在自由基参与下的氧化反应,涉及自由基(特别是氧自由基)的气相引发,不可避免地生成部分电子激发态产物,以可见光明火的形式释放能量,这部分能量无法利用而白白损失掉,造成能量利用率低。②自由基的气相引发使空气中的N2参与燃烧反应而形成毒性污染物NOx,而为了降低 NOx,燃气锅炉往往采用低温燃烧,但低温燃烧时会产生N2O,危害更大;低下的燃烧效率会产生大量的未完全燃烧的碳氢化合物和氮氧化合物和二氧化硫,其会造成酸雨和光化学烟雾,其会对环境造成严重危害,这几种污染物气体状和液体态均直接危害人类的健康。 针对传统燃气燃烧后产生的污染情况,此新型纳米稀土燃气催化剂的强的催化能力、析氢能力,增加了燃烧需氧量,使天然气燃烧更充分,燃烧工况长久稳定,减少排烟热损失,降低了甚至杜绝污染物排放,是当前先进新型催化燃烧技术。在山西、河北、上海等地客户工业窑炉实际运作数据分析,窑炉尾气在达到当地环境监测部门要求标准下,及同等燃烧能量指标下,分别降低燃气使用量在8-15%。
3.稀土纳米催化燃烧在煤炭和天然气燃烧和其它高耗能领域的应用前景好。稀土纳米催化燃烧技术可应用于煤气、天然气催化燃烧、煤炭催化燃烧、挥发性有机物(VOCs)的净化处理和含氮有机污染物的净化等方面。其中,煤炭催化燃烧的燃烧效率比火焰明火燃烧效率高,而且催化燃烧的燃烧温度比起火焰燃烧更低。在燃煤过程中添加稀土纳米燃气催化剂能达到改善燃烧性能、提高燃烧效率和降低污染的效果。
4.稀土纳米催化燃烧技术与常规燃烧技术的区别。两者最大不同在于稀土纳米催化燃烧温度低(大都在1000℃以下),节省了能源的同时提高了燃烧效率。稀土纳米催化剂是在燃烧过程中发挥作用,使原来的燃烧氧化反应发生了质的变化,在燃烧初始阶段起就提高了燃烧效率,减少污染物产生,降低了各种污染物的排放,因此可以大幅度减少传统燃烧方式排放阶段污染物排放治理的投入,包括传统环保设施的大量投资和高昂的运行费用,为企业节约了资金。其次,稀土纳米燃烧催化剂将碳氧化物、氮氧化物、二氧化硫、颗粒物的反应脱除做到了同步进行,改变了以往燃烧中脱除一种同时不能兼顾其余的被动低效局面,其可使脱硝、脱硫、脱碳和消除颗粒物同步高效率进行,这个多组分同步高效催化反应的技术成为烟气净化技术的热点和核心点。
5.稀土纳米催化燃烧技术应用领域广泛。其除用于污染物的环保治理,如挥发性有机物VOCs 的消除治理、RTO废气处理系统、垃圾焚烧及尾气排放等领域外,纳米稀土催化燃烧还可以处理来自涂装、印刷、制鞋、化工生产和污水处理等许多行业中的溶剂类VOCs 污染物,催化燃烧技术几乎可以处理所有的烃类有机废气。
【产品具体应用】:先将液体稀土纳米燃烧催化剂通过压缩空气,使液体催化剂气化成气态,通过助燃空气进气管道(鼓风机进气口)与助燃空气同步进入气炉燃烧室,点火燃烧。
系统工作示意图
建议添加使用量:0.05-0.2%(即1000立方燃气添加500-2000毫升(或克),一般煤油、汽油、天然气纯度高,添加量会较小,煤气、煤炭含杂质较多,添加量较大,最佳用量依据燃料品种、燃烧装置设备、燃烧工艺控制系统测评确定。
【具体案例解析】:经山西客户和上海客户两地工业窑炉一年运作统计,添加助燃增效除污燃气催化剂后,窑炉尾气排放达到《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271-2022)标准(当地环境监测部门随时实地监测),同等燃烧能量指标下,分别降低燃气使用量在8-15%不等。
节能降耗增效同时降低运作成本,分析计算所消耗的稀土纳米燃气催化剂价值很少,按价格计算仅占节省下来燃料的十分之一到九分之一,运作成本很低。
【使用注意事项】:
1、2、3、
4、。
包装及储存: 25 公斤╱桶。 在密封的容器中,存储时间 12个月。
附注说明:
(一)新型纳米稀土催化燃烧技术属跨行业的新技术,推广应用及完善及创造效益有赖于燃烧设备厂、燃料供应方、客户应用方多方协作配合,本司热忱欢迎各方参与创新应用,精诚合作,造福环境。
(二)燃气排放环境的主要污染物
当前大气中主要的污染物排放有一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、
颗粒物等。为保护环境,建设生态文明,国家鼓励使用天然气代替燃煤,但使用天然气仍会排放污染物。参照国家标准《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271-2022),如表1所示。
表1
锅炉大气污染物排放浓度限值
|
污染物项目
|
颗粒物
|
二氧化硫
|
氮氧化物 |
限值(mg/m3)
|
10
|
35
|
50
|
下列污染物排放量均循着“污染物排放量=废气量× 污染物浓度”这一计算公式。
(一)二氧化碳
CH4+2O2=CO2+2H2O 。1m 3 天然气燃烧需要10m 3 的空气,加上空气裕量及空气中不燃烧的气体(主
要是氮气),燃烧一方天然气产生的废气在12m 3 左右,实际产生的碳排放量是
1.96kg。
(二)二氧化硫
二氧化硫(SO2)的生成与天然气中的硫化氢(H2S)含量相关,国家规定其
出厂含量不能超过0.01%。根据《排污申报登记实用手册》231 页举例计算,当
硫化氢含量为0.0052%时,每万m 3 天然气燃烧产生二氧化硫约为1.5kg。
(三)氮氧化物(NO、NO2、N2O)
李先瑞、韩有朋、赵振农合著《煤、天然气燃烧的污染物产生系数》研究文章中指出,每万m 3 天然气燃烧产生二氧化氮约为6.3kg,按这一数据,氮氧化合物浓度约为60mg/m 3。 现在的燃料燃烧中,尽管采取了种种措施,但燃料的利用率还有提升的空间,污染物的减少量还能提高。现在煤的燃烧效率一般在92%以下,污染物原始排放浓度很高,需要设备造价和运行费用昂贵的环保设施进行减排,使能源使用成本大幅升高。天然气的燃烧效率在98%以下,为了降低NO、NO2的排放,降低了燃烧温度,但导致了另一种温室气体氧化亚氮N2O的升高,低温燃烧的煤也是这种情况。氧化亚氮N2O是六种温室气体之一,其增温趋势折合成CO2当量,排放1吨N2O相当于排放310吨CO2。由于对于N2O没有检测技术和手段、没有标准要求,因此没有控制处理而直接排放,对环境造成很大的危害。2021年4月,生态环境部提出“十四五”将对包括氢氟碳化物等非二氧化碳的控制提上重要议事日程,其中就包括氧化亚氮N2O。据了解,目前国内还没有关于降低氧化亚氮N2O污染的治理技术,亟需开发研究。
(四)颗粒物
天然气虽是清洁能源,但也会少量产生颗粒物。依据李先瑞、韩有朋、赵振农合
著《煤、天然气燃烧的污染物产生系数》研究文章中指出,每万m 3 天然气燃烧产生烟尘约为2.4kg,按这一数据,烟尘浓度约为20-25mg/m 3
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