硝酸铁催化热解桉木制备半焦及其反应性研究
发布时间：2021-04-04 14:04
【目的】生物质热解可生成生物半焦及生物油,生物半焦可进一步气化生成高附加值的含氢的合成气,但生物半焦的反应性对气化反应有着重要的影响,研究Fe（NO3）3在热解过程中对桉木半焦反应性的影响对制备高反应性生物半焦有重要意义。【方法】通过浸渍法将桉木负载不同浓度的Fe（NO3）3溶液中,考察Fe3+催化对热解半焦燃烧反应性的影响。【结果】Fe（NO3）3催化可明显提高桉木热解半焦的反应性,随着Fe（NO3）3浓度由0.17 mol·L-1增加到0.35 mol·L-1,半焦的反应性由0.03 min-1增加到0.06 min-1,其Laman散射峰强度增大,半焦结构的d002间距由催化前的0.341 nm增至0.382 nm。热解温度由600℃升到800℃时,半焦的反应性下降。【结论】采...
【文章来源】：广西科学. 2018,25(06)
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
不同浓度的Fe(NO3)3催化热解桉木制备生物半焦的反应性曲线
?从π员浜茫??堑?Fe3+的浓度过高时，加快了挥发组分的逸出，热解反应进入晶化过程，半焦内部结构更加规整，反应性差，所以在一定范围内，Fe3+的浓度增加，生物半焦反应性会变好，但是超过一定范围，生物半焦反应性反而会变差。2．1．4XＲD表征由图3可以看出，0．35mol·L－1Fe3+催化后得到的生物半焦的(002)峰的峰宽大于0．17mol·L－1和0．35mol·L－1Fe3+催化后得到的，峰宽变宽说明半焦的晶化程度低，半焦内部结构紊乱度大，与O2发生燃烧反应性好。图2不同浓度的Fe(NO3)3催化桉木制备生物半焦的拉曼曲线(a)以及拉曼相关参数(b)Fig．2(a)Ｒamancurveand(b)Ｒamanrelatedparame-tersofbiocharpreparedbycatalyticofeucalyptusatdifferentcon-centrationsofFe(NO3)3图3不同浓度Fe3+催化热解桉木制备半焦的XＲD曲线Fig．3XＲDcurveofcokepreparedbycatalyticpyrolysisofeucalyptusatdifferentconcentrationsofFe3+由Bragg方程和Scherrer公式对催化热解生物半焦芳香结构进行计算(表3)，从中可以看出，经过0．35mol·L－1Fe3+催化后的桉木热解制备得到的生物半焦的d002数值大于0．17mol·L－1和0．52mol·L－1Fe3+催化后的，而Lc和La的数值恰好相反，说明在0．35mol·L－1Fe3+催化后的生物半焦的芳香化程度低427GuangxiSciences，Vol.25No.6，December2018
(GＲ+VＲ+VL)的规律则正好相同。由此可推测，浓度为0．35mol·L－1的Fe3+催化热解时，催化剂降低反应的活化能，热解过程的温度下降，相同温度下生物半焦中的可发挥发组分由于金属Fe3+的作用，可产生更多的可挥发组分，反应性变好，但是当Fe3+的浓度过高时，加快了挥发组分的逸出，热解反应进入晶化过程，半焦内部结构更加规整，反应性差，所以在一定范围内，Fe3+的浓度增加，生物半焦反应性会变好，但是超过一定范围，生物半焦反应性反而会变差。2．1．4XＲD表征由图3可以看出，0．35mol·L－1Fe3+催化后得到的生物半焦的(002)峰的峰宽大于0．17mol·L－1和0．35mol·L－1Fe3+催化后得到的，峰宽变宽说明半焦的晶化程度低，半焦内部结构紊乱度大，与O2发生燃烧反应性好。图2不同浓度的Fe(NO3)3催化桉木制备生物半焦的拉曼曲线(a)以及拉曼相关参数(b)Fig．2(a)Ｒamancurveand(b)Ｒamanrelatedparame-tersofbiocharpreparedbycatalyticofeucalyptusatdifferentcon-centrationsofFe(NO3)3图3不同浓度Fe3+催化热解桉木制备半焦的XＲD曲线Fig．3XＲDcurveofcokepreparedbycatalyticpyrolysisofeucalyptusatdifferentconcentrationsofFe3+由Bragg方程和Scherrer公式对催化热解生物半焦芳香结构进行计算(表3)，从中可以看出，经过0．35mol·L－1Fe3+催化后的桉木热解制备得到的生物半焦的d002数值大于0．17mol·L－1和0．52mol·L－1Fe3+催化后的，而Lc和La的数值恰好相反，说明在0．35mol·L－1Fe3+催
【参考文献】：
期刊论文
[1]低劣生物质制备生物甲烷的研究进展与展望[J]. 欧阳平凯,陈可泉,贾红华,杨蕴毅,郑涛,韦萍. 广西科学. 2014(01)
[2]生物质快速热裂解制取生物油技术的研究进展[J]. 刘荣厚. 沈阳农业大学学报. 2007(01)
[3]钙盐催化纤维素快速热裂解机理试验研究[J]. 廖艳芬,王树荣,骆仲泱,岑可法,马晓茜. 太阳能学报. 2005(05)
[4]钾盐催化纤维素快速热裂解机理研究[J]. 王树荣,廖艳芬,文丽华,骆仲泱,岑可法. 燃料化学学报. 2004(06)
[5]农林废弃物生物质压块燃料[J]. 胡东南. 广西科学院学报. 1994(02)
本文编号：3118171
【文章来源】：广西科学. 2018,25(06)
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
不同浓度的Fe(NO3)3催化热解桉木制备生物半焦的反应性曲线
?从π员浜茫??堑?Fe3+的浓度过高时，加快了挥发组分的逸出，热解反应进入晶化过程，半焦内部结构更加规整，反应性差，所以在一定范围内，Fe3+的浓度增加，生物半焦反应性会变好，但是超过一定范围，生物半焦反应性反而会变差。2．1．4XＲD表征由图3可以看出，0．35mol·L－1Fe3+催化后得到的生物半焦的(002)峰的峰宽大于0．17mol·L－1和0．35mol·L－1Fe3+催化后得到的，峰宽变宽说明半焦的晶化程度低，半焦内部结构紊乱度大，与O2发生燃烧反应性好。图2不同浓度的Fe(NO3)3催化桉木制备生物半焦的拉曼曲线(a)以及拉曼相关参数(b)Fig．2(a)Ｒamancurveand(b)Ｒamanrelatedparame-tersofbiocharpreparedbycatalyticofeucalyptusatdifferentcon-centrationsofFe(NO3)3图3不同浓度Fe3+催化热解桉木制备半焦的XＲD曲线Fig．3XＲDcurveofcokepreparedbycatalyticpyrolysisofeucalyptusatdifferentconcentrationsofFe3+由Bragg方程和Scherrer公式对催化热解生物半焦芳香结构进行计算(表3)，从中可以看出，经过0．35mol·L－1Fe3+催化后的桉木热解制备得到的生物半焦的d002数值大于0．17mol·L－1和0．52mol·L－1Fe3+催化后的，而Lc和La的数值恰好相反，说明在0．35mol·L－1Fe3+催化后的生物半焦的芳香化程度低427GuangxiSciences，Vol.25No.6，December2018
(GＲ+VＲ+VL)的规律则正好相同。由此可推测，浓度为0．35mol·L－1的Fe3+催化热解时，催化剂降低反应的活化能，热解过程的温度下降，相同温度下生物半焦中的可发挥发组分由于金属Fe3+的作用，可产生更多的可挥发组分，反应性变好，但是当Fe3+的浓度过高时，加快了挥发组分的逸出，热解反应进入晶化过程，半焦内部结构更加规整，反应性差，所以在一定范围内，Fe3+的浓度增加，生物半焦反应性会变好，但是超过一定范围，生物半焦反应性反而会变差。2．1．4XＲD表征由图3可以看出，0．35mol·L－1Fe3+催化后得到的生物半焦的(002)峰的峰宽大于0．17mol·L－1和0．35mol·L－1Fe3+催化后得到的，峰宽变宽说明半焦的晶化程度低，半焦内部结构紊乱度大，与O2发生燃烧反应性好。图2不同浓度的Fe(NO3)3催化桉木制备生物半焦的拉曼曲线(a)以及拉曼相关参数(b)Fig．2(a)Ｒamancurveand(b)Ｒamanrelatedparame-tersofbiocharpreparedbycatalyticofeucalyptusatdifferentcon-centrationsofFe(NO3)3图3不同浓度Fe3+催化热解桉木制备半焦的XＲD曲线Fig．3XＲDcurveofcokepreparedbycatalyticpyrolysisofeucalyptusatdifferentconcentrationsofFe3+由Bragg方程和Scherrer公式对催化热解生物半焦芳香结构进行计算(表3)，从中可以看出，经过0．35mol·L－1Fe3+催化后的桉木热解制备得到的生物半焦的d002数值大于0．17mol·L－1和0．52mol·L－1Fe3+催化后的，而Lc和La的数值恰好相反，说明在0．35mol·L－1Fe3+催
【参考文献】：
期刊论文
[1]低劣生物质制备生物甲烷的研究进展与展望[J]. 欧阳平凯,陈可泉,贾红华,杨蕴毅,郑涛,韦萍. 广西科学. 2014(01)
[2]生物质快速热裂解制取生物油技术的研究进展[J]. 刘荣厚. 沈阳农业大学学报. 2007(01)
[3]钙盐催化纤维素快速热裂解机理试验研究[J]. 廖艳芬,王树荣,骆仲泱,岑可法,马晓茜. 太阳能学报. 2005(05)
[4]钾盐催化纤维素快速热裂解机理研究[J]. 王树荣,廖艳芬,文丽华,骆仲泱,岑可法. 燃料化学学报. 2004(06)
[5]农林废弃物生物质压块燃料[J]. 胡东南. 广西科学院学报. 1994(02)
本文编号：3118171
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