热解焦油催化转化制备富氢气体与碳纳米管研究

发布时间：2021-10-20 02:08

　　生物质具有产量大、可储存、易于运输、可再生以及可转化为液体和气体燃料等优点,是极具潜力的化石燃料替代资源。生物质气化/热解技术是一种生物质能高效利用的途径,通过该技术可以将生物质能转化为生物油、可燃气体和生物质炭。但在该过程中,气相产物里焦油的存在不仅会堵塞和腐蚀管道,影响设备正常运行,还会造成能源浪费和环境污染。本文利用自行搭建的两段式热解-催化反应系统,采用催化裂解法（生物质炭及其负载金属作为催化剂）和部分氧化法结合,显著降低了可燃气中焦油含量,并提高了生物质能资源利用效率。同时,还发现活性炭负载镍催化剂能够显著促进碳纳米管的生长,进而以废轮胎热解蒸汽作为碳纳米管生长的碳源,进行了碳纳米管制备的研究。本文开展的工作具体如下:（1）利用生物质炭作为催化剂,结合部分氧化法,在不同温度和空气添加量条件下研究了催化裂解和部分氧化对焦油转化率、合成气成分和合成气低位热值的影响。结果表明,催化裂解法和部分氧化法对焦油的转化都有明显的效果,但两种方法结合时表现出更高的焦油转化性能;催化床温度为900℃时,两种方法结合时焦油转化率高达95.95%。（2）以生物质炭为催化剂载体,利用浸渍法制备了五种... 

【文章来源】：厦门大学福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：94 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 生物质能源
        1.2.1 生物质能的定义
        1.2.2 生物质能发展现状
    1.3 生物质热解
    1.4 生物质焦油
        1.4.1 焦油的定义、产生和危害
        1.4.2 催化裂解法脱除生物质焦油
        1.4.3 部分氧化法脱除生物质焦油
    1.5 轮胎热解-催化制备氢气与碳纳米管
        1.5.1 催化剂对产物分布的影响
        1.5.2 不同碳源对碳纳米管形态和质量的影响
    1.6 研究目的与主要研究内容
        1.6.1 研究目的和意义
        1.6.2 研究内容
第二章 Char催化裂解与部分氧化对焦油转化的协同性能研究
    2.1 引言
    2.2 材料与方法
        2.2.1 实验原料
        2.2.2 实验仪器
        2.2.3 实验方法
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 松木锯末理化特性分析
        2.3.2 生物质炭的表征
        2.3.3 焦油转化率
        2.3.4 合成气成分及热值
    2.4 本章小结
第三章 M-Char催化裂解与部分氧化对焦油转化的协同性能研究
    3.1 引言
    3.2 材料与方法
        3.2.1 实验材料
        3.2.2 实验仪器
        3.2.3 实验方法
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 焦油转化率
        3.3.2 合成气成分
        3.3.3 焦油成分
        3.3.4 催化剂表征
    3.4 本章小结
第四章 轮胎热解-催化制备氢气与碳纳米管
    4.1 引言
    4.2 材料与方法
        4.2.1 实验材料
        4.2.2 实验仪器
        4.2.3 实验方法
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 不同催化剂对轮胎热解-催化产物分布的影响
        4.3.2 不同碳源对碳纳米管形态和质量的影响
    4.4 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 本文特色及创新点
    5.3 建议与展望
参考文献
研究成果及发表的学术论文
致谢



本文编号：3446040