钾离子催化生物质热解及制备半焦催化裂解焦油特性研究

发布时间：2021-04-28 04:33

　　我国生物质资源丰富、储存量大,但是作为资源的利用率较低。本文通过高温热解的方法将部分典型的农业和林业类生物质（稻壳、玉米芯和松木）转化成清洁燃气,既能够实现生物质的高效转化,同时对降低温室气体的排放具有重要意义。针对生物质高温热解过程中产生的焦油问题,本文选择生物质中富含的钾离子作为催化剂,实现焦油的催化转化,一方面可以降低产气中焦油的产率,另一方面能够将焦油转化为小分子可燃性气体,从而回收焦油中的能量。具体研究工作如下:（1）采用浸渍法将钾离子负载到松木基体中,然后通过热重分析仪（TGA）在非等温条件下研究升温速率、钾离子浓度对松木热解过程的影响,同时结合等转化率法（Flynn-Wall-Ozawa,FWO）计算出样本在不同转化率（x）下的表观活化能。结果表明:钾离子能够降低生物质热解的初始温度和最大失重率所对应的温度,表明钾离子对生物质热解过程具有促进作用。热解初始阶段（x≤0.3）,表观活化能随着钾离子浓度的增加而降低,表明钾离子能够显著促进松木在该阶段的热解反应。（2）采用浸渍法将钾离子负载到稻壳基体中,然后通过微型流化床反应分析仪（MFBRA）在等温条件下研究钾离子浓度对稻壳... 

【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：100 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
I变量注释表
1 绪论
    1.1 背景
    1.2 生物质热解技术概述
    1.3 生物质热解动力学研究现状
    1.4 焦油催化裂解研究现状
    1.5 本文研究内容
2 非等温条件下钾离子催化热解动力学特性14
    2.1 引言
    2.2 材料与方法
    2.3 结果与讨论
    2.4 结论
3 等温条件下钾离子催化热解动力学特性
    3.1 引言
    3.2 材料与方法
    3.3 结果与讨论
    3.4 结论
4 钾离子对焦油的原位催化转化
    4.1 引言
    4.2 材料与方法
    4.3 结果与讨论
    4.4 结论
5 负载钾离子半焦对焦油的非原位催化转化
    5.1 引言
    5.2 材料与方法
    5.3 结果与讨论
    5.4 结论
6 结论与展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于等转化率法的芒草和玉米秸秆热解特性及动力学研究[J]. 姚灿,田红,覃静萍,刘正伟,胡章茂.  林产化学与工业. 2018(01)
[2]微型流化床内碱金属和碱土金属对稻壳热解动力学的影响特性[J]. 郭飞强,刘元,郭成龙,董玉平.  化工学报. 2017(10)
[3]生物质炭化生成焦油催化裂解的研究进展[J]. 李贤斌,姚宗路,赵立欣,孟海波,丛宏斌,侯书林.  现代化工. 2017(02)
[4]基于Fe2O3催化剂的花生壳热解特性及动力学研究[J]. 张彬,董晶晶,王文举.  精细石油化工. 2017(01)
[5]热解温度及AAEM元素对生物质快速热解焦油的影响[J]. 冯冬冬,赵义军,唐文博,张宇,钱娟,孙绍增.  化工学报. 2016(06)
[6]钾元素对生物质主要组分热解特性的影响[J]. 武宏香,李海滨,冯宜鹏,王小波,赵增立,何方.  燃料化学学报. 2013(08)
[7]几种木质类生物质的热重分析研究[J]. 张雪,白雪峰.  黑龙江大学自然科学学报. 2012(03)
[8]碱/碱土金属对纤维素热解特性的影响[J]. 武宏香,赵增立,张伟,李海滨,何方.  农业工程学报. 2012(04)
[9]矿物质对玉米秸秆热解及动力学特性的影响[J]. 刘耀鑫,陈炜,卢红伟.  热力发电. 2012(01)
[10]生物质热反应机理与活化能确定方法Ⅱ.热解段研究[J]. 陈登宇,朱锡锋.  燃料化学学报. 2011(09)

博士论文
[1]半焦载Fe-Ni催化剂的制备及其对生物质催化热解的机理研究[D]. 胡沔.华中科技大学 2015
[2]中药渣类生物质热解气化及焦油氧化重整过程研究[D]. 郭飞强.山东大学 2013

硕士论文
[1]生物质炭负载镍催化裂解甲苯的研究[D]. 周五青.北京化工大学 2016
[2]生物质热解动力学研究[D]. 王新运.安徽理工大学 2006



本文编号：3164809