ساخت وبررسي عملكرد لايه تشعشعي كاتاليستي براي احتراق بدون شعله گازطبيعي درشرايط آب وهوايي مختلف

Fabrication and performance study of the radiative catalytic pad for flameless combustion of natural gas in different climate conditions

درمطالعه حاضر،به ساخت وبررسي عملكرد لايه‌تشعشعي كاتاليستي در شرايط كاركردي و آب و هوايي مختلف پرداخته شده است. براي تهيه كاتاليست ازg1هگزاكلروپلاتينيك اسيدشش آبه در 5/0 ليترحلال شامل 50% آب مقطرو 50% اتانول استفاده شده ومحلول حاصل روي پايه از جنس پتويآلومينا‌-‌سيليكاتي اسپري گرديد. لايه آغشته شده،‌پس از خشك شدن و كلسيناسيون در كوره، آماده استفاده شد. عملكرد لايه كاتاليستي باطراحي وساخت دستگاه تست با قابليت اندازه‌گيري پارامترهايي نظير دماي سطح و عمق لايه كاتاليستي، ميزان آلاينده‌هاي CO و NOx، دبي و فشار سوخت و دبي گردش هواي اجباري روي سطح پنل، موردارزيابيقرارگرفت. با قرار دادن پنل حاوي لايه كاتاليستي در يك محفظه تست محيطي، اثر شرايط آب و هواييِ زمستانيچند شهر ايران نظير بروجرد، خلخال، لاوان، ماهشهر و پولادشهر روي عملكرد پنل بررسي شد. دماي سطح پنلبه‌طور ميانگين برابر با °C350 بوده و ميزان توليد آلاينده‌هايNOx برابر با صفر و ميزانCO زيرppm 5اندازه‌گيري شد. همچنين در شهر خلخال با كمترين دما و رطوبت، بيشترين ميزان دماي سطح ثبت گرديد و بيشترين ميزان انتشار CO (حدود ppm 3) در شهر ماهشهر با بيشترين دما و رطوبت، ثبت شد. نشان داده شد كه افزايش دبي سوخت سبب افزايش دماي سطح وافزايش ميزان آلاينده‌COمي‌شود و با كاهش دما و رطوبت محيط، دماي سطح افزايش مي‌يابد.

In the present study, fabrication and performance testing of a flameless catalytic pad has been investigated. The catalyst was prepared with 1g of H2PtCl6.6H2O solved in 0.5 liter solvent contains 50% water and 50% ethanol and sprayed on the alumina - silica fiber mat as the catalyst support. The wet pad was dried and calcined before usage.The performance of the heater was evaluated by design and fabrication of a test stand which was capable of measuring parameters such as temperature at surface and in depth of the catalyst layer, the amount of pollutants such as CO and NOx, flow rate and pressure of the fuel and surface air circulation in front of the pad. In addition, by placing the panel containing the pad in an environmental test chamber, the effect of different climate conditions in five cities of Iran, i.e., Borojerd, Khalkhal, Lavan, Mahshahr and Puladshahr were investigated. Average surface temperature of the pad was measured about 350°C. No NOx was detected and CO emission of the burner was measured up to 5ppm. In Khalkhal conditions with the lowest temperature and humidity, the highest temperature at surface was recorded and the maximum CO emissions in Mahshahr with the highest temperature and humidity was about 3ppm. It was shown that increasing the fuel flow rate increases the surface temperatureand CO emissions. It was also shown that an increase of environment temperature and humidity, increases the surface temperature. floor region.