燃气热水器废气中CO及NOx的催化转化研究.pdfVIP

中毽}本工攫学会城奄燃气分会成用专业蚕疑会2008每年会论文袋 燃气热水器废气中CO与NOx的催化转化研究 刘艳春1，23，侯来广2，曾令可1，段碧林1，李得家1，宴芦志伟3 (1．华南理工大学材料科学与工程学院，广州510640； 2．广州锐得森特种陶瓷稃技有隈公篙， 广溺510432； 3广州市红目燃具有限公司， 广州510435) 摘要：本文耀速了燃气热拳器的安全要尜以及国内外对于英产生觞有毒气体CO和N暾 的排放限定标准，介绍了COTLNO。中毒机理，制备了用于废气净化的钙钛矿型催化荆样品， 实验表明掺Pd的催化剂比未掺Pd的催化剂催化活性更强，贵金属Pd的掺入明显增强了 La．Sr-Co—O罐纯剐的催纯活性，对CO和NOx酌催仡率可以达到80％以上。 关键词：安全；燃气；热水器；一氧化碳；氮氧化物 1热水器的发展历程及现状 燃气热水器从诞生到现在已终有一嚣来年酶历史，餐热承器在科技上的琶遽发装还是在第二次邀 界大战以后的近50年内完成的，而围内更是自上世纪六十年代周总理从日本带叫样机研制生产开始 的，到今天已经走过了近40个年头了lJJ。从历史来看，在上世纪九十年代以前，基本上都是五升左 右、夺惠水量、废气排放在室内酶壹臻式热水器；刚了九十年代中期，较犬高水量的煨遂式热水器颤 世，由于采用了可将废气通过烟道排放到窀外的结构，因此安全性得到了很大提高，得到锫个企业的 寰传推广；九十年代末期，强制煳道式热水器研制成功，由于机器内安装了排风电机，使排烟彻底以 及抗饲灌风麓力大大提高，隧时也使得潮遂的安装更加灵活方便，但当时由于结构较复杂，徐格贵， 因此并没有得到消费者普遍认可。而出于对安全的考虑， 1997年直排式热水器被禁止生产12J。直排 式热水器占市场主导地位的格局开始被打破，强排式热水器得到了极大的发展；近几年，出现了功熊 燹强大安全系数更好的强制给排气式燃气热承器和冷凝式燃气热水器。 燃气热水器从其技术发展水平来分主要分为盥排式热水器、烟道式燃气热水器、强制排气式燃气 热水器、强制绘排气式燃气热水器和冷凝式燃气热水器|3J。 2燃气的CO和NOx中毒机理 纵观燃气热水器的发展历史，人们一直围绕安全性问题对热水器进行改进，燃气热水器使用时生 成的污染气体主要有：一氧化碳(Co)、氮氧化物(NOx)等【4J。但是目前我凶困家标准中只对CO的燃气排 放傲了限露《，两对于NO；却未期限制。 在使阚燃气用舆引起的事故中，～氧化碳中毒事故主要来源于两个方面：一是人工煤气燃气管路 系统泄漏，因人工煤气本身含有一氧化碳；二是燃气不完全燃烧产生的烟气中含有的一氧化碳未排出室 豳燃料燃烧产生并成为大气污染物的主要是NO和N02。研究表明，相同浓度的NO。和Co相比，前者 x10由 的毒性远大于后者，当N02浓度大于200x10击时，瞬间接触就会致人死亡，相当于CO浓度达到1000 21 中闰土木工程学会城Ifj燃气分会应用专业委员会2008年年会论文集 时懿作用。 2．1CO中毒机理 一氧化碳楚一种无色、无味豹有毒气体，它几乎不港于水，属于一_种血液毒物。人们呼吸时，当 一氧化碳进入肺泡后，会被迅速吸入血液，经肺泡入赢后与血红蛋白结合成碳氧血红蛋白失去携带氧 的功能。又因为一氧化碳与血红缀自亲合力(结合力)比氧与缸红蛋白的结合大300倍【5】，所以～氧化 碳裁排挠了氧与血红蛋融的结合厨形成碳氧血红蛋自。又由于碳氧盘红蛋臼豹勰离眈氧稆血红蛋自慢 3600倍，如果碳氧血红蛋白的蓄积阻止了氧和血红蛋臼的解离，那么造成组织持续性缺氧，于是出现 中毒现象。 2．2N0；的生成及中毒枫遴 燃气燃烧生成的NO。气体中NO含量占90％以上，因此NO是主要研究对象，NO的生成主要分为三 种途径： (1)温度型No(弧e凇alNO)，这是燃烧用空气中的N2，在鬻溢下氧化而生成的NO； (2)燃料型NO(FuelNO)，这是燃料中的杂环氮化物在火焰中热分解，然后与氧化合生成的NO；