电作为二次能源,必须通过煤炭、石油、天然气等一次能源的消耗才能得到。有没有一种可能,将天然气在不燃烧的情况下直接转化为热能,让烤箱不通电也能烘制美食?
新型热能转化形式
江苏大学食品物理加工研究院教授马海乐介绍,有种新技术让天然气不用转化为电,而是直接转化为红外线。与电红外技术相比,这种技术可节约50%左右的能耗,兼具高效、洁净、低价的优点。
燃气催化式红外加热技术的原理是燃气和空气中的氧气借助贵金属的催化作用,在不燃烧的情况下被转化成二氧化碳和水,同时释放出红外线。为进一步提升热转化效率、减小发热板温差、改善催化材料性能,课题组经过10多年不断钻研终于取得突破。在2021年中国轻工业联合会组织的专家鉴定会上,专家组表示,该技术实现了我国在该领域从0到1的突破,打破了国外的技术封锁,摆脱了对国外产品的依赖,且表面温度、发热均匀性、功率密度等核心指标都达到欧美先进技术标准。
有了发射器后,课题组开始研发相关装备。马海乐介绍,他们利用自主开发的燃气催化式红外发射器研制出传送带式、滚筒式、烘房式、扫描式等4个系列燃气催化式红外加热装备。
课题组还主导起草发布了我国第一个燃气催化式红外装备行业标准。申请立项的燃气催化式红外发射器和燃气催化式红外烘房两个国家轻工行业标准也正在起草中。
能耗降低约50%
马海乐课题组具有多年的食品加工装备研发经验,他们发现这项技术在国内有巨大的市场。
目前,课题组正加快成果应用和转化,积极将燃气催化式红外技术应用在涂料干燥、皮革干燥、芯材固化、食品干燥等7个领域,并与中集集团、中海油等20家企业合作,建成燃气催化式红外生产线和装备184台套,产生了很大的经济效益和社会效益。
随着技术进步,燃气催化式红外加热技术还应用于多个领域,使得这些行业的节能效率大幅提升。经过测试,在油漆烘干领域,与电红外烘干技术相比,该技术可节约能耗50%;应用于气田井口采气树减压阀加热,与利用柴油机发电再用电加热相比,能耗降低90%;在皮革加工领域,可实现皮革催化式红外固化,与传统方式相比,装备占地面积减少50%、耗气量降低61.3%。
作者:张 晔 吴 奕
编辑:王 珊
审核:贾慧娟
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