超临界水及Ru/C纳米管催化剂对碱木质素的气化研究
发布时间：2022-02-21 14:59
石油资源的过度使用造成了环境的日益恶化,也使得石油资源逐步枯竭。为应对这些问题,人们开始寻找新型清洁能源、调整能源结构并减少资源不合理利用。从生物质中获得能源具有可再生性,符合可持续发展观点,因此从生物质中获取能源越来越受到人们的关注。生物质在超临界水中气化制氢技术是近年来新发展起来的一项能源转化及利用技术,因具有反应快、气化率高、过程清洁等优势而备受关注,如利用可再生的木质素（每年约500亿吨）,将其转化成燃料气体,对缓解能源紧张及改善环境将有很大的意义。本文以碱木质素为原料,降解碱木质素为目的,在间歇式微型反应器中,利用碱木质素在超临界水中Ru/C纳米管催化气化进行了研究。研究结果表明：（1）对采用浸渍法制备的Ni-Zn/CNT、Ni/CNT、Ru/CNT、Cr/CNT催化剂进行气化率和碳气化率的研究,结果表明,Ru/CNT催化剂更有利于碱木质素的催化气化。（2）随着温度的升高,气化率和碳气化率都增加。无催化剂条件下,400℃下碱木质素的气化率和碳气化率分别为15.58%和10.59%,500℃下分别为23.04%和16.68%,600℃下分别为35.80%和26.24%。当添加R...
【文章来源】：昆明理工大学云南省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
前言
第一章 文献综述
1.1 能源危机及氢气能源
1.2 制氢技术方法
1.2.1 制氢技术的发展
1.2.2 生物质制氢方法
1.3 木质素的结构及性质
1.4 超临界水特性及作用
1.4.1 超临界水简介
1.4.2 超临界水作用
1.5 木质素的超临界水气化及反应机理
1.6 超临界水气化反应的影响因素分析
1.6.1 工艺参数的影响
1.6.2 催化剂的种类及催化剂对生物质亚/超临界水气化反应的影响
1.6.3 其他因素的影响
1.7 选题依据及研究内容
1.7.1 选题的依据
1.7.2 研究内容
1.8 研究的意义
1.9 实验注意要点
第二章 实验部分
2.1 反应原料及实验药品
2.1.1 碱木素原料
2.1.2 主要的实验药品
2.2 实验装置
2.3 技术路线
2.4 分析方法
2.4.1 定量和定性分析方法的区别
2.4.2 气体检测分析
2.4.3 各个气化指标的计算方法
2.4.4 液体的检测
2.4.5 催化剂的表征
2.5 本章小结
第三章 不同催化剂对碱木质素在超临界水中气化反应的影响
3.1 不同催化剂对气相产物及产率的影响
3.2 本章小结
第四章 催化剂的制备及气化影响因素分析
4.1 Ru/C纳米管催化剂的制备
4.2 气化影响因素分析
4.2.1 不同温度的影响
4.2.2 不同浓度的影响
4.2.3 不同水密度的影响
4.2.4 不同反应时间的影响
4.2.5 不同催化剂量的影响
4.3 本章小结
第五章 碱木质素气化Ru/C纳米管催化剂的回收
5.1 催化剂的回收方法
5.2 回收的催化剂与第一次使用的催化剂进行催化效果对比
5.3 Ru/C纳米管催化剂的TEM表征
5.4 超临界水气化反应后的GC-MS分析
5.5 本章小结
第六章 研究结论及展望
6.1 本文结论
6.2 主要创新点
6.3 面临的挑战
6.4 后续研究展望
致谢
参考文献
附录A 攻读硕士期间科研成果
附录B 攻读硕士期间参与研究课题及奖励
【参考文献】：
期刊论文
[1]催化剂的分类及应用[J]. 刘琪梦,苗雨杭,王梦颖. 轻工科技. 2015(04)
[2]生物质化学制氢技术研究进展[J]. 陈冠益,孔韡,徐莹,李婉晴,马隆龙,颜蓓蓓,陈鸿. 浙江大学学报(工学版). 2014(07)
[3]褐煤在超临界水中气化实验研究[J]. 王孝亮,程宏光,姚征,王晨,弓仲标. 煤炭转化. 2013(04)
[4]加强定性分析与定量分析的结合[J]. 化柏林,武夷山. 情报学报. 2012 (10)
[5]烟煤在超临界水中催化气化的研究[J]. 曹雅琴,李金来,谷俊杰,甘中学. 煤炭转化. 2011(02)
[6]含钴纳米催化剂制备方法综述[J]. 伍胜清. 长江大学学报(自然科学版)理工卷. 2010(01)
[7]生物质在超临界水流化床反应系统中气化制氢实验研究[J]. 吕友军,金辉,郭烈锦,曹长青,郭鑫,张西民. 太阳能学报. 2009(10)
[8]连续式超临界水反应器中褐煤制氢过程影响因素的研究[J]. 姜炜,程乐明,张荣,毕继诚. 燃料化学学报. 2008(06)
[9]高含量煤在超临界水中气化制氢的实验研究[J]. 李永亮,郭烈锦,张明颛,薛晓欧,曹长青,陈敬炜. 西安交通大学学报. 2008(07)
[10]木质素在超临界水中气化制氢的实验研究[J]. 冀承猛,郭烈锦,吕友军,裴爱霞,郭鑫. 太阳能学报. 2007(09)
硕士论文
[1]碱木质素在超临界水中催化气化制氢基础研究[D]. 毛桃秀.昆明理工大学 2014
[2]滇池底泥—褐煤超临界水共气化制氢实验研究[D]. 王奕雪.昆明理工大学 2013
[3]超临界水中生物质气化制氢实验研究[D]. 苑塔亮.大连理工大学 2006
本文编号：3637494
【文章来源】：昆明理工大学云南省
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
前言
第一章 文献综述
1.1 能源危机及氢气能源
1.2 制氢技术方法
1.2.1 制氢技术的发展
1.2.2 生物质制氢方法
1.3 木质素的结构及性质
1.4 超临界水特性及作用
1.4.1 超临界水简介
1.4.2 超临界水作用
1.5 木质素的超临界水气化及反应机理
1.6 超临界水气化反应的影响因素分析
1.6.1 工艺参数的影响
1.6.2 催化剂的种类及催化剂对生物质亚/超临界水气化反应的影响
1.6.3 其他因素的影响
1.7 选题依据及研究内容
1.7.1 选题的依据
1.7.2 研究内容
1.8 研究的意义
1.9 实验注意要点
第二章 实验部分
2.1 反应原料及实验药品
2.1.1 碱木素原料
2.1.2 主要的实验药品
2.2 实验装置
2.3 技术路线
2.4 分析方法
2.4.1 定量和定性分析方法的区别
2.4.2 气体检测分析
2.4.3 各个气化指标的计算方法
2.4.4 液体的检测
2.4.5 催化剂的表征
2.5 本章小结
第三章 不同催化剂对碱木质素在超临界水中气化反应的影响
3.1 不同催化剂对气相产物及产率的影响
3.2 本章小结
第四章 催化剂的制备及气化影响因素分析
4.1 Ru/C纳米管催化剂的制备
4.2 气化影响因素分析
4.2.1 不同温度的影响
4.2.2 不同浓度的影响
4.2.3 不同水密度的影响
4.2.4 不同反应时间的影响
4.2.5 不同催化剂量的影响
4.3 本章小结
第五章 碱木质素气化Ru/C纳米管催化剂的回收
5.1 催化剂的回收方法
5.2 回收的催化剂与第一次使用的催化剂进行催化效果对比
5.3 Ru/C纳米管催化剂的TEM表征
5.4 超临界水气化反应后的GC-MS分析
5.5 本章小结
第六章 研究结论及展望
6.1 本文结论
6.2 主要创新点
6.3 面临的挑战
6.4 后续研究展望
致谢
参考文献
附录A 攻读硕士期间科研成果
附录B 攻读硕士期间参与研究课题及奖励
【参考文献】：
期刊论文
[1]催化剂的分类及应用[J]. 刘琪梦,苗雨杭,王梦颖. 轻工科技. 2015(04)
[2]生物质化学制氢技术研究进展[J]. 陈冠益,孔韡,徐莹,李婉晴,马隆龙,颜蓓蓓,陈鸿. 浙江大学学报(工学版). 2014(07)
[3]褐煤在超临界水中气化实验研究[J]. 王孝亮,程宏光,姚征,王晨,弓仲标. 煤炭转化. 2013(04)
[4]加强定性分析与定量分析的结合[J]. 化柏林,武夷山. 情报学报. 2012 (10)
[5]烟煤在超临界水中催化气化的研究[J]. 曹雅琴,李金来,谷俊杰,甘中学. 煤炭转化. 2011(02)
[6]含钴纳米催化剂制备方法综述[J]. 伍胜清. 长江大学学报(自然科学版)理工卷. 2010(01)
[7]生物质在超临界水流化床反应系统中气化制氢实验研究[J]. 吕友军,金辉,郭烈锦,曹长青,郭鑫,张西民. 太阳能学报. 2009(10)
[8]连续式超临界水反应器中褐煤制氢过程影响因素的研究[J]. 姜炜,程乐明,张荣,毕继诚. 燃料化学学报. 2008(06)
[9]高含量煤在超临界水中气化制氢的实验研究[J]. 李永亮,郭烈锦,张明颛,薛晓欧,曹长青,陈敬炜. 西安交通大学学报. 2008(07)
[10]木质素在超临界水中气化制氢的实验研究[J]. 冀承猛,郭烈锦,吕友军,裴爱霞,郭鑫. 太阳能学报. 2007(09)
硕士论文
[1]碱木质素在超临界水中催化气化制氢基础研究[D]. 毛桃秀.昆明理工大学 2014
[2]滇池底泥—褐煤超临界水共气化制氢实验研究[D]. 王奕雪.昆明理工大学 2013
[3]超临界水中生物质气化制氢实验研究[D]. 苑塔亮.大连理工大学 2006
本文编号：3637494
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxue/3637494.html
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