乙酸水蒸汽催化重整制氢研究

发布时间：2019-10-23 08:53

【摘要】：生物质热裂解是目前世界上高效的生物质转化技术之一,由此得到的生物油进行水蒸汽催化重整,是一种经济可行而且具有发展前景的制氢途径。本文对生物油进行了燃烧特性动力学分析,对生物油模型化合物乙酸水蒸汽重整制氢过程进行了热力学分析,对乙酸水蒸汽催化重整制氢反应进行了催化剂的筛选、制备和工艺条件的优化。利用热重分析仪对生物油在空气气氛下进行热重分析,建立动力学模型,并利用Coats-Redfern法确定了各阶段动力学参数指前因子和活化能。选择乙酸作为生物油模型物,利用吉布斯自由能最小法对乙酸水蒸汽重整进行热力学分析。乙酸水蒸汽重整制氢反应的适宜条件为：温度为600～800℃,水碳比(S/C)大于6,压力为0.1MPa。利用浸渍法制备了PG、γ-Al2O3和SiO2-γ-Al2O3载体负载的镍基催化剂,对乙酸进行水蒸汽催化重整制氢反应。结果表明：反应温度超过500℃时,催化剂Ni/SiO2-γ-Al2O3的催化活性和稳定性更高。以H2产率为指标,该催化剂最佳制备条件为：催化剂中Ni含量为15%,催化剂的焙烧温度为700℃,焙烧时间为6h。利用浸渍法制备15Ni/SiO2-γ-Al2O3催化剂,添加助剂La,对乙酸进行水蒸汽催化重整制氢工艺研究。结果表明,添加助剂La提高了了H2选择性和催化剂稳定性,而且La的添加量为6%时,H2产率最高。乙酸水蒸汽重整制氢的最佳反应工艺条件为：反应温度T=700℃,进料水碳比S/C=8,进料空速WHSV=2h-1。乙酸水蒸汽重整制氢的实验值与热力学计算值比较,H2产率随温度和水碳比的变化趋势基本一致。
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ116.2

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