碱金属K对生物质水蒸气催化气化增强制氢特性影响研究

发布时间：2021-06-22 07:01

　　氢能是一种优势明显的清洁能源,而采用生物质代替化石燃料制取氢气是极具发展前景的新工艺,Ca基生物质增强气化具有CO2排放低的优点,近年来得到人们的广泛关注和青睐。将基于CO2捕集的生物质强化制氢与K盐的低温催化相结合,把当前制氢工艺从高温向低温转移,实现高效催化气化制氢新工艺。本研究在自然基金“基于CO2捕集的秸秆低温催化气化制氢过程机理研究（51306066）”支持下对碱金属K对生物质水蒸气催化气化增强制氢的影响进行系统研究。主要内容如下:首先,采用固定床气化反应系统结合气相色谱仪研究了K₂CO₃、KCl、CH3COOK以及K2SO4的添加对生物质水蒸气气化制取富氢气体的影响。研究发现在低温、低水蒸气量条件下,K₂CO₃对麦秆热解的催化作用占主导地位;随气化温度和S/B的增加,K₂CO₃对麦秆焦的水蒸气气化催化作用逐渐增强,在700℃、S/B为4时达到最大。K2SO4和KCl的添加会促进焦炭的生成而抑制H2产成,K₂CO_3... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 生物质催化热解气化研究现状
    1.3 氧化钙基催化吸收剂研究进展
    1.4 本文主要研究内容
2 钾对生物质水蒸气气化制氢特性的影响
    2.1 实验样品和方法
    2.2 气化时间对负K麦秆水蒸气气化制氢的影响
    2.3 水蒸气浓度对负K麦秆水蒸气气化制氢的影响
    2.4 气化温度对负K麦秆水蒸气气化制氢的影响
    2.5 不同K盐对麦秆水蒸气气化制氢的影响
    2.6 本章小结
3 钾对生物质水蒸气气化增强式制氢特性的影响
    3.1 实验样品和方法
    3.2 水蒸气浓度对CaO基催化吸收剂催化气化特性的影响
    3.3 重整温度对CaO基催化吸收剂催化气化特性的影响
    3.4 钾盐浓度对CaO基催化吸收剂催化气化特性的影响
    3.5 钾盐种类对CaO基催化吸收剂催化气化特性的影响
    3.6 本章小结
4 钾对钙基催化吸收剂循环寿命的影响
    4.1 实验样品和方法
    4.2 0.25wt.%KCl/CaO基催化吸收剂循环特性分析
    4.3 0.25wt.%K_2CO_3/CaO催化吸收剂循环特性分析
    4.4 5wt.%KCl/CaO催化吸收剂循环特性分析
    4.5 5wt.%K_2CO_3/CaO催化吸收剂循环特性分析
    4.6 五种CaO基催化吸收剂循环特性对比分析
    4.7 本章小结
5 全文总结与展望
    5.1 本文主要工作及结论
    5.2 本文创新及特色
    5.3 后续工作及建议
致谢
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间发表的学术论文
附录2 攻读硕士学位期间参与的科研项目


【参考文献】：
期刊论文
[1]氢储能系统关键技术及应用综述[J]. 霍现旭,王靖,蒋菱,徐青山.  储能科学与技术. 2016(02)
[2]氢能制备技术研究进展[J]. 朱俏俏,程纪华.  石油石化节能. 2015(12)
[3]钾元素对生物质及其三组分热解的影响(英文)[J]. 郝庆兰,李博仑,刘垒,张征标,豆宝娟,王昶.  燃料化学学报. 2015(01)
[4]生物质气化过程中碱金属和碱土金属的析出特性研究[J]. 韩旭,张岩丰,姚丁丁,钱柯贞,杨海平,王贤华.  燃料化学学报. 2014(07)
[5]助剂钾对镍基催化剂性能影响研究进展[J]. 王东旭,肖显斌,高静,詹芳蕾,覃吴,董长青.  化工进展. 2014(03)
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[7]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)
[8]镍基催化剂上稻草水蒸气重整制富氢合成气(英文)[J]. 李庆远,季生福,胡金勇,蒋赛.  催化学报. 2013(07)
[9]生物质能的利用现况及展望[J]. 林宗虎.  自然杂志. 2010(04)
[10]碱金属盐对生物质三组分热解的影响[J]. 杨海平,陈汉平,杜胜磊,陈应泉,王贤华,张世红.  中国电机工程学报. 2009(17)

博士论文
[1]基于CaO吸收体气化法的生物质强化制氢的基础研究[D]. 李斌.华中科技大学 2012



本文编号：3242374