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新型氨催化燃烧系统

时间:2018-04-30 16:30:08  来源:  作者:

 新型催化燃烧系统氨(NH3)作为一种无碳替代燃料受到关注。 NH3可广泛用于火力发电和工业炉作为汽油和轻油的替代品。 然而,与化石燃料相比,NH3具有较高的着火温度; 低燃烧率和N2O / NOx生产。 为了克服这些问题,需要开发新型NH3燃烧系统。

 
现在,日本熊本大学国际高级科学与技术研究组织(IROAST)的研究人员报告了一种新型催化NH3燃烧系统,其中氧化铜催化剂负载在硅酸铝和氧化硅上以燃烧氨。 他们的工作论文发表在催化学报或氨
...催化燃烧......被认为是减少碳氢化合物燃料排放的有前途的技术,并且在二十世纪八十年代被积极研究用于燃气轮机,锅炉和喷气发动机。 与传统的非催化燃烧相比,该系统具有许多优点,因为低的操作温度大大降低了氮氧化物的排放,并且通过稳定的燃烧可以实现高效率。
 
最近,RenCat(丹麦的一家创业公司)已经开始商业化技术,将NH3分解成H2,用于燃料电池。 ... NH3分解(裂化)反应是吸热的,而NH3燃烧反应是放热的。 因此,NH3分解可以有效地促进NH3燃烧产生的热量。
 
因此,为了建立NH3燃料的进一步潜力,需要开发具有高热稳定性的新型催化剂,其能够使用低着火温度,同时导致可忽略的N2O / NOx排放。
新型催化剂(CuO x / 3A 2 S)是携带氧化铜(CuO x)的莫来石型晶体结构3Al 2 O 3·2SiO 2(3A 2 S)。
 
当用这种催化剂燃烧NH3时,研究人员发现它在N2的选择性生产中保持高度活性,即它抑制了NOx的形成,而且催化剂本身即使在高温下也不会改变。
 
此外,他们成功地在CuOx / 3A2S反应过程中进行了原位(operando)观测,并阐明了NH3催化燃烧反应机理。
 
由于3A2S是市售材料,CuOx可以通过工业上广泛使用的方法(湿浸渍法)制造,所以该新型催化剂可以容易且低成本地制造。
 
其使用允许通过来自NH 3燃料燃烧的热量将NH 3分解成H 2,并通过氧化来净化NH 3。
 
研究负责人IROAST的Satoshi Hinokuma博士表示,该团队计划在未来更加实际的条件下进行进一步的研究和开发。
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