当前位置:主页 > 科技论文 > 化学工程论文 >

多孔泡沫陶瓷对生物质气化焦油裂解转化的影响研究

发布时间:2018-04-02 18:09

  本文选题:生物质焦油 切入点:苯酚 出处:《合肥工业大学》2017年硕士论文


【摘要】:焦油是生物质气化过程中不可避免的副产物,它的成分非常复杂,大部分为芳香族化合物,包括苯、甲苯、二甲苯、萘、苯酚和苯乙烯等。焦油对用气设备、气化系统、生态环境和人体健康等会产生十分不利的影响,因此如何将焦油脱除或者降低焦油含量成为生物质气化过程中一个非常关键的问题。本文首先介绍了生物质气化技术以及生物质焦油的形成机理、危害和脱除方法,对目前最先进、最有效的焦油脱除方法催化裂解法的研究现状进行了描述。同时,介绍了生物质焦油模化物的选取、SiC多孔泡沫陶瓷、催化剂的制备以及催化裂解实验主要衡量指标等,为后续实验提供了理论基础。本文将苯酚作为生物质焦油的模化物,SiC多孔泡沫陶瓷作为Ni基催化剂的负载体,采用正交实验法在实验平台上对苯酚进行催化裂解,探究不同反应条件和不同催化剂制备条件对苯酚催化裂解的影响。在不同反应条件对苯酚催化裂解影响的实验研究中,探究了反应温度(Tf)、水碳比(S/C)和催化剂负载量(E)等反应条件对苯酚催化裂解的影响,考察指标包括苯酚转化率、H2产率及催化裂解气体产物中H2占比、CO占比和CH4占比。采用极差分析法和方差分析法对实验结果进行分析,探究各因素影响考察指标的主次顺序及显著性,并得出各个考察指标对应的最优反应条件组合。在不同催化剂制备条件对苯酚催化裂解影响的实验研究中,探究了催化剂焙烧时间(t)、焙烧温度(Tb)和催化剂负载体孔隙密度(N)等催化剂制备条件对苯酚催化裂解的影响。采用极差分析法和方差分析法对实验结果进行分析,探究各因素影响考察指标的主次顺序及显著性,并得出各个考察指标对应的最优催化剂制备条件组合。对不同焙烧时间和焙烧温度负载Ni的SiC多孔泡沫陶瓷进行SEM表征,并对比其形貌变化。本文为生物质焦油的催化裂解提供了一定的理论支持,对实际操作过程中反应条件和催化剂制备条件的选择有一定的指导意义。
[Abstract]:Tar is an inevitable by-product in the gasification of biomass. Its composition is very complex, most of which are aromatic compounds, including benzene, toluene, xylene, naphthalene, phenol and styrene.Tar has adverse effects on gas equipment, gasification system, ecological environment and human health. Therefore, how to remove tar or reduce tar content has become a key problem in biomass gasification process.This paper first introduces the biomass gasification technology, the formation mechanism, harm and removal methods of biomass tar, and describes the research status of the most advanced and effective method of tar removal by catalytic cracking.At the same time, the selection of biomass tar model material, sic porous foam ceramics, the preparation of catalyst and the main indexes of catalytic cracking experiment were introduced, which provided the theoretical basis for further experiments.In this paper, phenol was used as the model of biomass tar and sic porous foam ceramic was used as the negative carrier of Ni based catalyst.The effects of different reaction conditions and different catalyst preparation conditions on phenol catalytic cracking were investigated.In the experimental study of the effect of different reaction conditions on the catalytic cracking of phenol, the effects of reaction temperature (TfN), water / carbon ratio (S / C) and catalyst loading amount (E) on the catalytic cracking of phenol were investigated.The indexes include the conversion of phenol and the yield of H _ 2, H _ 2 / CO and CH4 in the products of catalytic cracking gas.The range analysis method and variance analysis method were used to analyze the experimental results, to explore the influence of various factors on the order and significance of the inspection index, and to obtain the optimal reaction condition combination of each investigation index.In the experimental study of the effect of different preparation conditions on phenol catalytic cracking, the effects of catalyst preparation conditions such as calcination time, calcination temperature, and negative carrier pore density on phenol catalytic cracking were investigated.The range analysis method and variance analysis method were used to analyze the experimental results, to explore the influence of various factors on the primary and secondary order and significance of the indicators, and to obtain the optimal conditions for the preparation of the catalyst.SiC porous foam ceramics loaded with Ni at different calcination time and calcination temperature were characterized by SEM and their morphologies were compared.This paper provides some theoretical support for the catalytic cracking of biomass tar, and has certain guiding significance for the selection of reaction conditions and catalyst preparation conditions in practical operation.
【学位授予单位】:合肥工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TK6;TQ174.1

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 陈冠益;高文学;颜蓓蓓;贾佳妮;;生物质气化技术研究现状与发展[J];煤气与热力;2006年07期

2 高宁博;李爱民;曲毅;;生物质气化及其影响因素研究进展[J];化工进展;2010年S1期

3 杨小元;周宇翔;;生物质气化焦油生成及裂解机理研究进展[J];环境监控与预警;2011年01期

4 朱舒扬;刘辉;曹庆喜;吴少华;;添加生物质气化气的选择性非催化还原研究[J];太阳能学报;2011年01期

5 肖志良;左宋林;;生物质气化与催化剂的研究进展[J];生物质化学工程;2012年01期

6 ;生物质气化合成与发电项目验收[J];化工进展;2012年05期

7 ;生物质气化装置[J];中国环保产业;2012年07期

8 叶琛;;生物质气化模型的流程模拟[J];广州化工;2012年22期

9 余维金;应浩;王燕杰;;原料烘焙预处理对生物质气化的影响综述[J];生物质化学工程;2013年06期

10 周家贤;生物质气化[J];现代化工;1988年05期

相关会议论文 前10条

1 王华军;李淑兰;何晓峰;赵宝珠;岳峰;韩刚;;家用生物质气化机设计的关键技术研究与分析[A];中国太阳能学会2001年学术会议论文摘要集[C];2001年

2 王华军;李淑兰;何晓峰;赵宝珠;岳峰;韩刚;;家用生物质气化机设计的关键技术研究与分析[A];中国太阳能学会2001年学术会议论文摘要集[C];2001年

3 郑昀;邵岩;李斌;;生物质气化机理及应用[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十七届学术交流大会暨第八届理事会第一次全会论文集[C];2011年

4 雷廷宙;李在峰;胡建军;;固定床生物质气化机组主要技术性能试验研究[A];2004年中国生物质能技术与可持续发展研讨会论文集[C];2004年

5 李海军;王仲兵;;生物质气化集中供气系统工程优化设计[A];2004年中国生物质能技术与可持续发展研讨会论文集[C];2004年

6 张瑞芹;;生物质气化燃气的系统净化研究[A];2005年中国生物质能技术与可持续发展研讨会论文集[C];2005年

7 徐庆贤;谢建;张无敌;宋洪川;尹芳;李建昌;;云南省生物质气化技术研究现状[A];福建省农业工程学会2005年学术年会论文汇编[C];2005年

8 吴正舜;吴创之;马龙隆;;生物质气化过程中焦油裂解的工业应用研究[A];2004年中国生物质能技术与可持续发展研讨会论文集[C];2004年

9 吴志斌;秦育红;黄海峰;冯杰;;生物质气化体系热力学分析[A];中国化学会第二十五届学术年会论文摘要集(上册)[C];2006年

10 蔡正达;王文红;甄恩明;张辉;;生物质气化用于烟叶烘烤的试验研究[A];战略性新兴产业的培育和发展——首届云南省科协学术年会论文集[C];2011年

相关重要报纸文章 前10条

1 特约记者 李光昕;辽宁推广生物质气化供气技术[N];中国化工报;2007年

2 记者 李江;我市全面检查农村生物质气化站消防安全[N];铁岭日报;2007年

3 记者 王立忠;我市生物质气化站管理全省领先[N];铁岭日报;2007年

4 本报记者 李大洪邋黄宝锋;集市上不见了垛满柴火的大车[N];辽宁日报;2008年

5 记者 廖志慧 实习生 徐梦;农行授信100亿元支持武汉凯迪发展低碳经济[N];湖北日报;2010年

6 记者 符丹萍 通讯员 谢舜源;中科院广州能源研究所两项目取得阶段性成果[N];广东科技报;2011年

7 CNE记者 赵坤;我国生物质气化合成燃料关键技术获重大突破[N];中国电力报;2011年

8 记者 符丹萍 通讯员 谢舜源;广州能源所一科研项目通过验收[N];广东科技报;2011年

9 远帝红;农村生物质能:正待开发的宝藏[N];辽宁日报;2007年

10 通讯员 苏秋芳 记者 常丽君;“民心工程”减排二氧化碳70多万吨[N];科技日报;2009年

相关博士学位论文 前6条

1 王磊;生物质气化过程中燃料固有氮演变行为研究[D];大连理工大学;2010年

2 兰维娟;生物质气化与燃气轮机燃烧集成发电实验与模拟研究[D];天津大学;2013年

3 吉恒松;基于感应加热方法的流化床生物质气化试验与模拟[D];江苏大学;2014年

4 孙宏宇;主动配风固定床生物质气化炉气化参数影响研究[D];山东大学;2011年

5 秦育红;生物质气化过程中焦油形成的热化学模型[D];太原理工大学;2009年

6 田沈;生物质气化洗焦废水的微生物降解研究以及生物质稀酸水解液的乙醇发酵研究[D];首都师范大学;2007年

相关硕士学位论文 前10条

1 蔡建军;MHGC-BGF 设计、数值模拟及实验研究[D];上海应用技术学院;2015年

2 李路远;生物质气化过程燃气焦油脱除仿真实验平台设计[D];华北电力大学;2015年

3 古超;生物质气化制氢中试系统设计与气化合成气脱硫实验[D];清华大学;2015年

4 王贝贝;生物质气化事故机理及安全对策[D];东北大学;2014年

5 许超杰;甘蔗渣与煤共气化试验特性研究[D];江苏大学;2016年

6 谢凯;典型生物质气化特性的实验与模拟研究[D];华中科技大学;2014年

7 冉泽朋;生物质气化焦油模型化合物的电催化水蒸气重整实验研究[D];华北电力大学(北京);2016年

8 夏宗鹏;生物质气化燃气供暖实验与数值模拟研究及技术经济分析[D];天津大学;2014年

9 刘聪;生物质气化焦油催化裂解技术研究[D];天津大学;2014年

10 闫放;生物质气化燃气特性及安全技术研究[D];东北大学;2013年



本文编号:1701516

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxuehuagong/1701516.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户13253***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com