天然气催化燃烧炉窑特性及烧制唐三彩研究

发布时间：2018-05-30 08:47

  本文选题：催化燃烧 + 炉窑　； 参考：《北京建筑大学》2015年硕士论文

【摘要】：课题主要是运用实验的方法,结合催化燃烧理论,以V型催化燃烧器为热源的天然气催化燃烧炉窑为对象,对天然气催化燃烧炉窑的特性和在烧制唐三彩方面的应用做了研究。具体研究内容如下:首先,研究了天然气催化燃烧炉窑在空烧的状态下和烧制陶胚的状态下,炉膛中心位置的温度特性和污染物的排放特性。通过对炉膛中心位置的温度的测量,发现在炉膛中心的温度随着燃气输入量的增加呈阶梯型上升。在能保证稳定的催化燃烧状态下,测量出炉膛中心最高温度。通过对比空烧过程和烧制陶胚过程中污染物CO和CO2含量随炉膛中心温度变化的曲线,发现CO在空烧的过程中,排放量极低;在烧制陶胚的过程中,温度大约在500℃~600℃之间时,CO的含量会上升,并出现峰值。随着温度的升高,后慢慢恢复较低的排放值。而CO2的排放量与是否烧制陶胚没有关系,排放量基本保持不变,且比其他化石燃料排放量低。CO含量在烧制陶胚过程中出现上升,但最高值相比较与工业炉窑的排放量标准,相差两个数量级,排放量较低。初步证明了天然气催化燃烧炉窑的是低碳清洁的炉窑。并通过实际操作实验,掌握了天然气催化炉窑的烧制技能。在研究的过程中发现了天然气催化燃烧炉窑的不足:炉膛中心的温度不够高。需要改进炉窑,为烧制唐三彩做铺垫。然后,将天然气催化燃烧炉窑应用到烧制唐三彩上。第一,先研究改进后的天然气催化燃烧炉窑炉膛中心位置的温度变化规律,并用试烧方法,测量改进后天然气催化燃烧炉窑能达到的温度上限值。经检测,天然气催化燃烧炉窑炉膛中心位置的最高温度能够满足烧制唐三彩的温度要求。第二,对于改进后的天然气催化燃烧炉窑进行了污染物的测定。在空烧过程和烧制唐三彩的过程做对比,分析NOx排放曲线。可知,是否烧制唐三彩对于NOx的排放基本没有影响,产生的NOx的量很少,远低于工业炉窑规范标准值,接近零污染排放;对于CO2来说,空烧过程和烧制唐三彩过程情况释放曲线基本重合,释放量很低。对于CO来说,烧制唐三彩过程中,在高温阶段产生较多的CO,但整个过程求最高值浓度约为工业炉窑规范的二分之一,也是较低的排放量。又因为燃烧烟气中不含有CH4,所以对于燃料做到了充分的利用,更加印证了天然气催化燃烧炉窑的清洁低碳特性。第三,对烧制的唐三彩从外观,颜色、手感等方面进行了评价。在低碳低污染的情况下,生产出高质量的唐三彩,为替代高污染的传统烧制唐三彩的炉窑提供了一个思路。最后将天然气催化燃烧炉窑在实验中存在的问题进行了说明,预测了天然气催化燃烧炉窑的发展方向,并对应用做了介绍。相信随着催化燃烧应用的逐步深入研究,逐渐成熟,一定会为国家走向低碳绿色化之路做出巨大的贡献。
[Abstract]:Based on the experimental method and the catalytic combustion theory, the characteristics of natural gas catalytic combustion kiln and its application in the firing of Tang Sancai are studied. The specific research contents are as follows: firstly, the temperature characteristics and pollutant emission characteristics of the furnace center of the furnace under the condition of air burning and firing of ceramic embryo are studied. By measuring the temperature of the furnace center, it is found that the temperature in the furnace center increases with the increase of gas input. The maximum temperature of furnace center was measured under the condition of stable catalytic combustion. By comparing the curves of CO and CO2 contents with the temperature of furnace center during firing and firing, it is found that the emission of CO is very low in the process of empty firing, and in the process of making ceramic embryo, the emission of CO is very low. When the temperature is between 500 鈩，

本文编号：1954673