载镍橄榄石催化剂对棉秆热解的影响
发布时间：2021-03-11 11:55
为了揭示催化剂对生物质热解过程的影响,文章以新疆棉秆为原料,研究了橄榄石及载镍橄榄石（NiO-olivine）对棉秆热解产物的影响规律,并对其物理、化学性质进行表征。研究结果表明:催化剂对生物质热解起到双重作用,一方面,促进半焦的进一步热解,提高生物质热解过程中碳的转化率和原料的利用率,另一方面,对热解焦油的裂解具有较好的催化作用,促进了焦油和甲烷的裂解/重整反应,从而提高了气体产率,H2含量提高一倍。生物质热解过程中,催化剂表面的NiO被热解气还原形成单质Ni充当活性中心;随着热解温度的升高,催化剂的催化效果更加明显;随着NiO负载量的增加,催化剂的催化活性不断增强,当负载量大于7%时,催化剂的自还原消耗大量的热解气导致产气中的H2和CO含量大幅度降低,CO2和H2O含量增加。该研究结果有助于深入了解镍基催化剂对生物质热解的影响机制,为生物质催化气化提供参考依据。
【文章来源】：可再生能源. 2018,36(07)北大核心
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
管式反应器示意图
O2导致产气中H2O和CO2含量的增加。2.3SEM分析为了更直观地分析催化剂和半焦的形貌特征，对新鲜橄榄石、反应前后的NiO-olivine以及热解半焦进行SEM分析，结果如图5所示。由图5（a），（b），（c）可知，反应前的橄榄石的表面比较平坦，没有发现明显的孔结构。有研究表明，橄榄石的比表面积（3~4m2/g）和孔体积很小，可认为是无孔材料[17]。反应前的NiO-olivine的表面形貌与反应前的橄榄石相似，表面呈现较为均匀的NiO图3催化剂和热解温度对气体组成的影响Fig.3Theeffectofcatalystandtemperatureongascomposition（c）7%NiO-olivine催化条件热解温度/℃500550600650700H2COCxHyCO2CH46050403020100含量/%（a）产物分布半焦焦油气体水403020100产率/%3%NiO-olivine5%NiO-olivine7%NiO-olivine10%NiO-olivine（b）气体组成图4NiO负载量对热解产物和气体组成的影响Fig.4InfluenceofNiOloadingonpyrolysisproductsandgascompositionH2COCH4CO2CnHm403020100含量/%3%NiO-olivine5%NiO-olivine7%NiO-olivine10%NiO-olivine·972·可再生能源2018，36（7）
体积很小，可认为是无孔材料[17]。反应前的NiO-olivine的表面形貌与反应前的橄榄石相似，表面呈现较为均匀的NiO图3催化剂和热解温度对气体组成的影响Fig.3Theeffectofcatalystandtemperatureongascomposition（c）7%NiO-olivine催化条件热解温度/℃500550600650700H2COCxHyCO2CH46050403020100含量/%（a）产物分布半焦焦油气体水403020100产率/%3%NiO-olivine5%NiO-olivine7%NiO-olivine10%NiO-olivine（b）气体组成图4NiO负载量对热解产物和气体组成的影响Fig.4InfluenceofNiOloadingonpyrolysisproductsandgascompositionH2COCH4CO2CnHm403020100含量/%3%NiO-olivine5%NiO-olivine7%NiO-olivine10%NiO-olivine·972·可再生能源2018，36（7）
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同钙基吸收剂对玉米秸秆热解气化制氢特性的影响[J]. 李斌,韩旭,陈义龙,魏良元,杨海平,陈汉平. 可再生能源. 2017(04)
[2]花生壳和松木屑固定床低温热解特性的实验研究[J]. 安杨,徐静,Arash Tahmasebi,余江龙. 可再生能源. 2016(12)
[3]松木屑加压CaO催化热解动力学研究[J]. 余维金,应浩,江俊飞,王燕杰. 生物质化学工程. 2014(03)
[4]抽提物的去除对生物质热解的影响研究[J]. 胡亿明,蒋剑春,孙云娟,杨中志. 可再生能源. 2014(03)
[5]中国秸秆资源数量估算[J]. 毕于运,高春雨,王亚静,李宝玉. 农业工程学报. 2009(12)
[6]不同矿源橄榄石对催化苯水蒸气重整的影响[J]. 杨小芹,徐绍平,胡冠,刘长厚. 催化学报. 2009(06)
[7]生物质催化气化制取富氢气体实验研究[J]. 谢玉荣,肖军,沈来宏,卢海勇,高杨. 太阳能学报. 2008(07)
[8]橄榄石对高温焦炉煤气中焦油组分的催化裂解[J]. 卜宪昵,岳宝华,戴智铭,方建慧,丁伟中. 煤炭转化. 2008(02)
[9]生物质热解产物中焦油的催化裂解[J]. 侯斌,吕子安,李晓辉,李定凯. 燃料化学学报. 2001(01)
博士论文
[1]外循环径向移动床中生物质和煤催化共气化研究[D]. 亚力昆江·吐尔逊.大连理工大学 2015
[2]用于生物质焦油水蒸气重整的橄榄石载镍催化剂的研究[D]. 杨小芹.大连理工大学 2010
本文编号：3076416
【文章来源】：可再生能源. 2018,36(07)北大核心
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
管式反应器示意图
O2导致产气中H2O和CO2含量的增加。2.3SEM分析为了更直观地分析催化剂和半焦的形貌特征，对新鲜橄榄石、反应前后的NiO-olivine以及热解半焦进行SEM分析，结果如图5所示。由图5（a），（b），（c）可知，反应前的橄榄石的表面比较平坦，没有发现明显的孔结构。有研究表明，橄榄石的比表面积（3~4m2/g）和孔体积很小，可认为是无孔材料[17]。反应前的NiO-olivine的表面形貌与反应前的橄榄石相似，表面呈现较为均匀的NiO图3催化剂和热解温度对气体组成的影响Fig.3Theeffectofcatalystandtemperatureongascomposition（c）7%NiO-olivine催化条件热解温度/℃500550600650700H2COCxHyCO2CH46050403020100含量/%（a）产物分布半焦焦油气体水403020100产率/%3%NiO-olivine5%NiO-olivine7%NiO-olivine10%NiO-olivine（b）气体组成图4NiO负载量对热解产物和气体组成的影响Fig.4InfluenceofNiOloadingonpyrolysisproductsandgascompositionH2COCH4CO2CnHm403020100含量/%3%NiO-olivine5%NiO-olivine7%NiO-olivine10%NiO-olivine·972·可再生能源2018，36（7）
体积很小，可认为是无孔材料[17]。反应前的NiO-olivine的表面形貌与反应前的橄榄石相似，表面呈现较为均匀的NiO图3催化剂和热解温度对气体组成的影响Fig.3Theeffectofcatalystandtemperatureongascomposition（c）7%NiO-olivine催化条件热解温度/℃500550600650700H2COCxHyCO2CH46050403020100含量/%（a）产物分布半焦焦油气体水403020100产率/%3%NiO-olivine5%NiO-olivine7%NiO-olivine10%NiO-olivine（b）气体组成图4NiO负载量对热解产物和气体组成的影响Fig.4InfluenceofNiOloadingonpyrolysisproductsandgascompositionH2COCH4CO2CnHm403020100含量/%3%NiO-olivine5%NiO-olivine7%NiO-olivine10%NiO-olivine·972·可再生能源2018，36（7）
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同钙基吸收剂对玉米秸秆热解气化制氢特性的影响[J]. 李斌,韩旭,陈义龙,魏良元,杨海平,陈汉平. 可再生能源. 2017(04)
[2]花生壳和松木屑固定床低温热解特性的实验研究[J]. 安杨,徐静,Arash Tahmasebi,余江龙. 可再生能源. 2016(12)
[3]松木屑加压CaO催化热解动力学研究[J]. 余维金,应浩,江俊飞,王燕杰. 生物质化学工程. 2014(03)
[4]抽提物的去除对生物质热解的影响研究[J]. 胡亿明,蒋剑春,孙云娟,杨中志. 可再生能源. 2014(03)
[5]中国秸秆资源数量估算[J]. 毕于运,高春雨,王亚静,李宝玉. 农业工程学报. 2009(12)
[6]不同矿源橄榄石对催化苯水蒸气重整的影响[J]. 杨小芹,徐绍平,胡冠,刘长厚. 催化学报. 2009(06)
[7]生物质催化气化制取富氢气体实验研究[J]. 谢玉荣,肖军,沈来宏,卢海勇,高杨. 太阳能学报. 2008(07)
[8]橄榄石对高温焦炉煤气中焦油组分的催化裂解[J]. 卜宪昵,岳宝华,戴智铭,方建慧,丁伟中. 煤炭转化. 2008(02)
[9]生物质热解产物中焦油的催化裂解[J]. 侯斌,吕子安,李晓辉,李定凯. 燃料化学学报. 2001(01)
博士论文
[1]外循环径向移动床中生物质和煤催化共气化研究[D]. 亚力昆江·吐尔逊.大连理工大学 2015
[2]用于生物质焦油水蒸气重整的橄榄石载镍催化剂的研究[D]. 杨小芹.大连理工大学 2010
本文编号：3076416
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