ساخت و تست لايه كاتاليستي بهينه جهت احتراق بدون شعله سوخت هاي گازي

كارشناسي ارشد

امروزه استفاده از هيترهاي تابشي در صنايع مختلف كاربردهاي زيادي پيدا كرده است، براي تأمين حرارت تابشي راهكارهاي مختلفي وجود دارد كه بهترين و به‌صرفه‌ترين روش استفاده از هيترهاي تابشي كاتاليستي مي‌باشد. احتراق كاتاليستي مزاياي زيادي نسب به ساير روش‌ها دارد ازجمله اين مزايا مي‌توان به كاهش ميزان آلايندگي ، فعال‌سازي در دماي پايين ، راندمان حرارتي بالا و عمر بسيار زياد آن اشاره كرد. در كاربرد صنعتي هيترهاي تابشي كاتاليستي ، جهت نصب هيترها وابسته به نوع فرآيند حرارتي و ساختار دستگاه‌هاي موجود در آن صنعت مي‌باشد. يكي از معايب هيترهاي تابشي كاتاليستي آن است كه راندمان آن‌ها در حالت عملكرد رو به پايين به‌شدت افت كرده و نمي‌تواند عملكرد مناسبي از خود نشان دهد. دماي سطح هيترهاي تابشي كاتاليستي به‌طور ميانگين در حدود 450 درجه سانتي گراد است. در برخي از صنايع به دمايي بالاتر از 450 درجه سانتي گراد نياز بوده و تلفيق انتقال حرارت تابشي و جابجايي مي‌تواند باعث عملكرد بهتر هيتر در فرآيند حرارتي موجود در آن صنعت شود. با توجه به موارد فوق ، مبتني بر مطالعات انجام‌شده و تجربيات گذشته ابتدا هيتر تابشي كاتاليستي با جريان اجباري هوا و سپس لايه كاتاليستي به جهت عملكرد مناسب در اين هيترها ساخته شده اند. تست‌هاي مختلف دوام و توزيع دماي سطح انجام شده‌اند . نشان داده شده است كه با در نظر گرفتن دبي سوخت نرمال براي يك هيتر تابشي با ابعاد 45 در 120 سانتي‌متر به ميزان 19 ليتر بر دقيقه ، مي‌توان با هوادهي 1560 مترمكعب بر ساعت و دبي سوخت سه برابر نرمال يعني 57 ليتر بر دقيقه عملكرد مناسبي در لايه ايجاد كرده و توزيع دماي سطح مطلوبي داشته و 99 درصد از گاز ورودي به هيتر را در واكنش مصرف نمود. لايه كاتاليستي بهينه با استفاده از كاتاليست¬هاي مختلف ازجمله پلاتين، كبالت، كروم، زيركونيوم، سريم و منگنز مورد تست قرار گرفته و عملكرد و دوام خوبي از خود نشان داده است.

191768

دانشگاه علم و صنعت ايران

تبديل انرژي

دكتر سيد مصطفي حسينعلي پور