Ni/CaO复合催化剂催化热解中药渣制气脱焦脱碳机制研究
发布时间：2020-12-15 11:45
在生物质热转化过程中,为获得高品质燃气,焦油转化（脱焦）和气体产物中二氧化碳分离（脱碳）问题亟待解决。本文利用模拟结合实验研究中药渣催化热解制气脱焦脱碳机制。应用DFT模拟Ni/CaO催化剂表面各分子吸附/催化反应过程。基于Gibbs最小自由能方法对中药渣催化转化过程进行热力学平衡模拟,获得适宜操作参数。利用XRD、SEM、BET、热重循环实验等方法对催化剂进行表征,通过热重-红外联用分析、快速裂解-气质联用分析和移动床等实验方法,探究中药渣催化转化制气脱焦脱碳机制。通过研究得出以下结论:CaO、Ni/CaO催化剂表面,分子吸附能绝对值大小为H2O>CO2>CO>CH4>H2。Osurf原子为氧化钙吸附脱碳活性中心,氧化钙加镍后CO2吸附能增大。Ni/CaO使焦油模化物甲苯中苯环的碳碳键的Mulliken键布居数下降,碳碳键更易发生断裂,促进甲苯裂解转化成小分子。Ni/CaO表面甲烷化反应决速步是CH3+H→C...
【文章来源】：辽宁科技大学辽宁省
【文章页数】：124 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
CaO(100)表面
CaO(100)-H2O分子吸附模型（红色球代表氧原子，绿色表分表示镍原子和碳原子，白色代表氢原子）.2 Various molecules absorbed on the CaO(100) 析(Density of States, DOS)，可以更深入地理解不同吸附过程中各原子成键原理。如分波态密度 ( Partial Density of States, PD
Ni/CaO-CO2aO 表面各分子吸附模型（红球代表氧原子，绿球代表钙原子别表示镍和碳，白球则代表氢原子）Fig. 3.10 Various molecules absorbed on the Ni/CaO catalysts sur
【参考文献】：
期刊论文
[1]生物质气化技术研究进展[J]. 关海滨,张卫杰,范晓旭,赵保峰,孙荣峰,姜建国,董红海,薛旭方. 山东科学. 2017(04)
[2]松木屑催化气化制取富氢燃气[J]. 孙宁,应浩,徐卫,孙云娟,许玉,贾爽. 化工进展. 2017(06)
[3]污泥热解中HCN与CaO的反应机理:密度泛函理论研究[J]. 侯封校,金晶,王永贞,翟中媛,李焕龙. 燃料化学学报. 2017(01)
[4]第一性原理分析CO2在CaO（100）表面的吸附性能[J]. 李晓东,刘成龙,王长青,马海霞. 原子与分子物理学报. 2016(05)
[5]钾盐对生物质热解特性影响研究进展[J]. 白斌,周卫红,徐安壮,王玉杰,丁伟婧. 广州化工. 2016(18)
[6]生物质热解机理的密度泛函理论研究现状[J]. 黎巍,解新安,李雁,李璐,王娅莉,魏星. 计算机与应用化学. 2016(05)
[7]利用Py-GC/MS研究温度和时间对生物质热解油的影响[J]. 孙来芝,张晓东,陈雷,谢新苹,杨双霞,赵保峰,司洪宇. 现代化工. 2016(01)
[8]氧化钙（100）、（110）和Ca-terminated（111）表面性能的第一性原理研究[J]. 韦柳婷,童张法,吴东海,周思晨,王海晨,罗涛朋,唐壁玉. 广西科学. 2015(06)
[9]以第一性原理研究CaCO3的表面能与电子结构[J]. 吴东海,童张法,罗涛朋,邵琳,王海晨,韦柳婷,唐壁玉. 材料科学与工程学报. 2015(06)
[10]ZnO[0001]表面及其氢吸附性能的第一性原理研究[J]. 崔红卫,张富春,邵婷婷,杨延宁. 延安大学学报(自然科学版). 2015(04)
博士论文
[1]清洁能源生产中金属和金属氧化物催化材料的电子效应与几何效应的密度泛函理论研究[D]. 屈进.华东理工大学 2014
[2]生物质热解中氧化钙原位脱焦脱碳机理与实验研究[D]. 赵保峰.天津大学 2014
[3]生物质气再燃脱除燃煤流化床烟气中N2O的机理研究[D]. 胡笑颖.华北电力大学（北京） 2011
[4]杂原子类煤结构模型化合物的热解及含硫化合物脱除的量子化学研究[D]. 凌丽霞.太原理工大学 2010
[5]乙酸蒸汽催化重整制氢研究[D]. 安璐.华北电力大学（北京） 2010
硕士论文
[1]Ni/CaO催化热解中药渣制备燃气特性研究[D]. 徐安壮.辽宁科技大学 2018
[2]Ni-Al2O3界面相互作用的第一性原理研究[D]. 李瑞.哈尔滨工业大学 2015
[3]Ni（111）表面CO和CO2甲烷化反应机理的密度泛函理论研究[D]. 郭海龙.太原理工大学 2015
[4]乙酸水蒸气重整过程中镍与碱金属协同作用研究[D]. 高静.华北电力大学 2014
[5]生物质流化床气化中焦油催化裂解研究[D]. 吕博.上海交通大学 2014
[6]CO/H2/CH4在催化剂Pd/γ-Al2O3上吸附机理的密度泛函研究[D]. 王鹏恒.华中科技大学 2014
本文编号：2918211
【文章来源】：辽宁科技大学辽宁省
【文章页数】：124 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
CaO(100)表面
CaO(100)-H2O分子吸附模型（红色球代表氧原子，绿色表分表示镍原子和碳原子，白色代表氢原子）.2 Various molecules absorbed on the CaO(100) 析(Density of States, DOS)，可以更深入地理解不同吸附过程中各原子成键原理。如分波态密度 ( Partial Density of States, PD
Ni/CaO-CO2aO 表面各分子吸附模型（红球代表氧原子，绿球代表钙原子别表示镍和碳，白球则代表氢原子）Fig. 3.10 Various molecules absorbed on the Ni/CaO catalysts sur
【参考文献】：
期刊论文
[1]生物质气化技术研究进展[J]. 关海滨,张卫杰,范晓旭,赵保峰,孙荣峰,姜建国,董红海,薛旭方. 山东科学. 2017(04)
[2]松木屑催化气化制取富氢燃气[J]. 孙宁,应浩,徐卫,孙云娟,许玉,贾爽. 化工进展. 2017(06)
[3]污泥热解中HCN与CaO的反应机理:密度泛函理论研究[J]. 侯封校,金晶,王永贞,翟中媛,李焕龙. 燃料化学学报. 2017(01)
[4]第一性原理分析CO2在CaO（100）表面的吸附性能[J]. 李晓东,刘成龙,王长青,马海霞. 原子与分子物理学报. 2016(05)
[5]钾盐对生物质热解特性影响研究进展[J]. 白斌,周卫红,徐安壮,王玉杰,丁伟婧. 广州化工. 2016(18)
[6]生物质热解机理的密度泛函理论研究现状[J]. 黎巍,解新安,李雁,李璐,王娅莉,魏星. 计算机与应用化学. 2016(05)
[7]利用Py-GC/MS研究温度和时间对生物质热解油的影响[J]. 孙来芝,张晓东,陈雷,谢新苹,杨双霞,赵保峰,司洪宇. 现代化工. 2016(01)
[8]氧化钙（100）、（110）和Ca-terminated（111）表面性能的第一性原理研究[J]. 韦柳婷,童张法,吴东海,周思晨,王海晨,罗涛朋,唐壁玉. 广西科学. 2015(06)
[9]以第一性原理研究CaCO3的表面能与电子结构[J]. 吴东海,童张法,罗涛朋,邵琳,王海晨,韦柳婷,唐壁玉. 材料科学与工程学报. 2015(06)
[10]ZnO[0001]表面及其氢吸附性能的第一性原理研究[J]. 崔红卫,张富春,邵婷婷,杨延宁. 延安大学学报(自然科学版). 2015(04)
博士论文
[1]清洁能源生产中金属和金属氧化物催化材料的电子效应与几何效应的密度泛函理论研究[D]. 屈进.华东理工大学 2014
[2]生物质热解中氧化钙原位脱焦脱碳机理与实验研究[D]. 赵保峰.天津大学 2014
[3]生物质气再燃脱除燃煤流化床烟气中N2O的机理研究[D]. 胡笑颖.华北电力大学（北京） 2011
[4]杂原子类煤结构模型化合物的热解及含硫化合物脱除的量子化学研究[D]. 凌丽霞.太原理工大学 2010
[5]乙酸蒸汽催化重整制氢研究[D]. 安璐.华北电力大学（北京） 2010
硕士论文
[1]Ni/CaO催化热解中药渣制备燃气特性研究[D]. 徐安壮.辽宁科技大学 2018
[2]Ni-Al2O3界面相互作用的第一性原理研究[D]. 李瑞.哈尔滨工业大学 2015
[3]Ni（111）表面CO和CO2甲烷化反应机理的密度泛函理论研究[D]. 郭海龙.太原理工大学 2015
[4]乙酸水蒸气重整过程中镍与碱金属协同作用研究[D]. 高静.华北电力大学 2014
[5]生物质流化床气化中焦油催化裂解研究[D]. 吕博.上海交通大学 2014
[6]CO/H2/CH4在催化剂Pd/γ-Al2O3上吸附机理的密度泛函研究[D]. 王鹏恒.华中科技大学 2014
本文编号：2918211
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