生物油高效气化制取富氢合成气的研究

发布时间：2020-06-18 17:05

【摘要】：由于化石能源的短缺,可再生能源的开发利用获得了广泛的关注。生物质作为一种可再生能源具有较好的开发潜力,而生物质裂解获得液体产物生物油较生物质具有易储运和能量密度高等众多优势。因此利用生物油直接或催化气化制取富氢合成气,是一种经济且具有发展前景的制氢方法。首先,利用热重分析仪研究了生物油在N2及不同02浓度下热解、燃烧特性；获得生物油热解与燃烧的动力学参数；并采用TG-FTIR联用仪器对生物油热解和燃烧产物释放特性进行在线监测。其次,利用固定床反应器考察生物油气化产物分布特性。实验发现,H2产率和C元素选择性随着温度的升高而增大；而产物中H2/(CO+CO2)值在0.95～1.6之间,H2/CO值在1.0-1.65之间,是一种高热值的富氢合成气。最后,利用气化系统评价不同硅铝比HZSM-5催化剂对生物油的催化性能。实验表明：HZSM-5(Si/Al=50)具有较高催化活性；在780℃下,生物油气化碳元素选择性和H2转化率分别达到70.1%和33.6%,而无催化剂时两者分别为64%和29.1%。本论文通过相关实验研究,为生物油制取富氢合成气领域的研究提供一定的实验和理论基础。
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TK6
【图文】：

生物油,总离子流

图2-1 GC/MS检测的生物油总离子流图图2-1给出了 GC/MS测定仪获得的生物油总离子流图；表2-1也列出了相应已识别的主要化合物。其分析结果表明，生物油含有多种复杂的含氧化合物，种类多达近40种，其中，表中并没有列出GC/MS未识别的化学物质。其表格中显示，生物油成分主要包括醇类、醚类、醛类、}类、脂类和有机酸类等有机含氧化合物。相关研宄表明，其组分最多含量不超过10%，主要是通过纤维素、半纤维素和木质素的解聚反应得到的[46]。表2-1生物油化学组分测试结果No. Compound name M.W Formula Time(inin)1 hydroxy acetaldehyde 60 C2H4O2 1.7212

关系图,生物油,绝对温度,运动粘度

对生物油粘度系数取In值，热力学温度（K)取倒数，发现其粘度系数In值跟绝对温度成一定的直线关系，见图2-2所示；生物油的运动粘度系数跟绝对温度的倒数成一定的指数关系，可以看出生物油粘度系数符合液体粘温通用关系式：v=Aexp(E/RT) (2-1)其中，A--实验常数，mni2/s;R--气体常数，R=8.314J/(molK);T--绝对温度，K;E--粘流活化能，J/mol。研宄发现，生物油粘度呈现典型的牛顿流体特性，其运动粘度随着温度的升高而降低。14

【参考文献】