[科普中国]-燃烧抑制剂

抑制剂

抑制剂是一种用来阻滞或降低化学反应速度的物质，作用与负催化剂相同。它不能停止化学反应，只是减缓化学反应。借以抑制或缓和化学反应的物质。种类很多，应用很广。

如催化反应的负催化剂，高分子化合物的阻聚剂，塑料、橡胶、油脂等的抗氧剂，泡沫抑制剂，汽油的抗震剂，防腐蚀的缓冲剂等。如抗氧剂是食品、橡胶及其他有机物质中的氧化反应的抑制剂；食品中加入水杨酸是酸败的抑制剂；某些聚合物中加入紫外线抑制剂（如水杨酸甲酯等）防止因吸收紫外光而变质；有机磷酯是体内胆碱酯酶的抑制剂。某些聚合物的单体在贮存和运输期间，为了防止其自聚合，需要加入抑制剂。

发动机应用固体火箭发动机声振不稳定燃烧是燃烧室中推进剂燃烧过程中时常发生的现象，其基本特征是燃烧室压力、推进剂燃速等参数随时间作周期或近似周期性的变化，同时伴随着P—t和F—t曲线不规则变化，发动机或飞行器强烈振动，试车中声音、气味异常，发动机壳体温度异常升高等现象。解决固体推进剂声振不稳定燃烧现象的基本途径就是设法减少声能增益或增加声能损失，而能够造成声能损失的阻尼因素有：喷管阻尼、微粒阻尼、壁面阻尼、结构阻尼、气流弯转损失，其中微粒阻尼在总阻尼中占很大比例。根据微粒阻尼理论，在发动机频率固定时，燃气中的单位体积微粒量与气体量之比是影响发动机不稳定燃烧的关键因素之一。因此，高密度、高熔点、惰性的并且与推进剂组分相容的材料成为人们一直寻求的不稳定燃烧抑制剂，这些材料主要包括Al和A1203、非铝的金属氧化物和碳化物、有机物及金属有机化合物三方面。文献1主要综述了Al和Al2O3﹑非铝金属氧化物和碳化物﹑有机物及金属有机化合物三方面的不稳定燃烧抑制剂在推进剂中的研究进展, 分析了各类不稳定燃烧抑制剂所存在的优缺点, 提出应进一步加强对非铝金属氧化物和碳化物及金属有机化合物不稳定燃烧抑制剂的研究, 同时也应重视有关声振不稳定燃烧微粒阻尼理论方面的研究.

为防止二甲醚一柴油双燃料PCCI发动机在二甲醚预混合量较大时发生二甲醚早燃，从而导致燃烧恶化、爆震等情况，可以采用在进气道中添加适量LPG的方法来抑制二甲醚的早燃。文献2主要研究添加不同比例LPG对二甲醚一柴油双燃料发动机燃烧和排放特性的影响，研究结果表明:随着二甲醚/液化石油气混合燃料中液化石油气比例的增加,预混压燃发动机的燃烧始点滞后,燃烧持续期缩短,缸内最大爆发压力和平均燃烧温度逐渐降低,有效热效率略有下降,但有效热效率仍高于缸内直喷柴油机;掺混液化石油气可在颗粒排放基本保持不变的情形下减少NOx的排放.该结果可为设计更为节能、环保的汽车发动机提供参考。

锅炉沉积抑制生物质中无机碱金属杂质含量高，燃烧时易在换热器表面引发沉积问题，尤其是燃用农作物秸秆类生物质时此类问题尤为严重。生物质燃烧过程的受热面沉积通常指固相灰渣比较紧密地附着于受热面，和松散附着于受热面且易于通过常规吹灰措施去除的积灰有显著差别。随着沉积物的不断积累，直接的危害就是受热面的换热能力大幅下降，锅炉偏离设计工况运行；另一方面，沉积往往随运行时间呈增厚趋势，最终减小烟气流通截面，造成通风阻力增加、局部磨损等问题，威胁运行稳定性；更为严重的是含氯的受热面附着物在金属壁温较高时高温腐蚀效应显著，是生物质锅炉长期运行的主要威胁因素。显然寻求合适的方法减轻或防止受热面的沉积对生物质高效燃烧利用具有重要意义。

文献3针对生物质燃烧锅炉中的沉积问题,尝试采用添加惰性物质来抑制结焦的可能性,在CFB生物质锅炉的高温过热器、低温过热器区域采集沉积样品,研成粉状后分别添加一定比例抑制剂后在马弗炉中灼烧,通过扫描电镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)等分析手段研究添加抑制剂后沉积物的微观结构、组成成分等,并在实际运行的CFB锅炉中添加该抑制剂以观察其对结焦的抑制效果,结果表明,在实验室内样品中添加惰性抑制剂对弱化结焦有比较明显的效果,但在实际运行的锅炉中添加该抑制剂后没有达到之前预期的效果.

二噁英抑制剂传统的利用氧化钛作为主要物质的抑制二噁英产生的抑制剂的生产成本比较昂贵，且需要频繁供给，因此，整体而言其成本太高。基于分解燃烧技术装置(气化/分解炉)其价格约为普通垃圾焚烧炉的10倍多，且不易于小型化，因此，上述装置不能广泛推广。而且，上述方法中，实质上并没有从燃烧垃圾后的剩余灰中去除二噁英，这些灰仅与固定剂相混合以便被固化而埋藏到地下。

发明专利4提供一种利用一般的燃烧装置能够大幅度地降低燃烧灰、排气中的二噁英的产生的技术。向正在燃烧的废物上方散布抑制二噁英生成的抑制剂，该抑制剂包括作为主要成分的吸附氯化氢气体性能良好的吸附剂和与氯化氢气体的反应活性良好的反应物质，如果必要，还可加入降解剂，然后混合、粉碎，干燥。其中，粉状物料去除燃烧气体和飞灰中的氯化氢气体，粒状物料去除剩余灰中的氯化氢气体，从而抑制了二噁英的产生。