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张世红——中国能源学会常务理事

   发布日期:2011-09-05     浏览:4208    
天然气催化燃烧近零污染物排放机理和应用
 
 
张世红:博士,教授,中国能源学会常务理事。
主要从事对贫天然气/空气混合物在催化燃烧炉中燃烧效率,催化剂中毒特性和近零污染排放机理的研究,
发现了铂表面的异相反应抑制了气相氧化反应的理论,研究成果在国际著名的期刊《Chemical Engineering Science》上发表。
1998年获英国政府对海外人员博士奖学金资助。2001年获英国利兹大学哲学博士学位。导师:Alan  Williams教授( 英国皇
家院士,不列颠皇家长官CBE)和 Valerie Dupont博士(Univ. of Leeds, UK.)
基金项目:
The Overseas Research Students Awards (joint funding The University of Leeds and
 the UK's Engineering and Physical Sciences Research Council).; 
教育部留学回国人员科研启动基金;
人事部2005年度留学回国人员科技活动择优资助重点项目;
北京市供热、供燃气、通风与空调工程重点实验室基金;
北京建筑工程学院基金;
北京市教育委员会科技发展计划面上项目;
北京市属市管高等学校人才强教深化计划资助项目;
2010特色专业(建筑环境与设备工程)专项。
 
  
本课题组从1998年以来,就致力于天然气催化燃烧节能环保的研究,实践中进行了催化燃烧炉I、II、III、IV、V,VI、VII和 VIII型的理论和基础应用研究。参加的同学:王祺, 闫征,宋鹏,刘雪莲, 李斌,董庆珊,段之殷 张倩子, 石远方,张杰, 宋庆东,刘方舟、李宁、耿博潇  、何林、孙威,刘雁南,王智华,师兴兴,刘征,肖敏和李娟。


 
 成果:
 
(1)共获专利5项,其中授权2项发明专利技术
(2)基础研究成果:
学术专著《天然气催化燃烧近零污燃物排放机理和应用》和《硫化合物存在时天然气催化燃烧机理和应用》,分别于2008年和2010年由科学出版社出版。
(3)应用成果:
①催化燃烧V型冷凝锅炉的热效率接近甚至超过了100%,实验中,催化燃烧V型冷凝锅炉在测得的最高热效率达到了108%。通过室温及室内空气湿度查看一个大气压下的焓湿图,排烟温度降低至接近当时空气的露点温度。天然气高温催化燃烧排放物NOx 、CO已低于4ppm,同时燃烧效率达近100%。
②根据天然气催化燃烧节能、无污染和高辐射的特性,通过催化燃烧烤箱和电烤箱对肉制品加工进行比较:
   
 
加热35分钟后,取出催化烤炉的肉(a)
 
45分钟后取出电烤炉的米龙肉(b)
感官综合评定 (a)口感鲜嫩,清爽,柔软汁多,肉纤维蓬松,容易嚼烂 ,气味更明显,肉香味诱人。(b)外皮层口感偏老,干燥,柴瑟,肉香味道不明显。
通过实验可以看出,催化燃烧烤箱有多种优点,投入成本低、节能,加工出的食品味道鲜美,可以让食物均匀受热,无污染,适用于食品加工工业。
③催化燃烧VII型炉是组合型,满足大功率的要求。
烟气排放物NOx 、CO已低于4ppm,同时燃烧效率达近100%。
    
对天然气催化燃烧做进一步的研究,使其能应用于实际的工业中,尤其是在供热、食品工业、化工和炉窑、部分冶金行业,其燃烧的稳定性、完全燃烧和近零污染可以发挥出普通燃烧不可代替的作用。
 
 
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