赤泥对玉米秸秆催化热解生物油的影响规律研究

发布时间：2021-07-28 22:02

　　将经过不同温度煅烧的赤泥与玉米秸秆按照一定质量比混合,在500℃下进行催化热解实验,研究赤泥对玉米秸秆生物油组成的影响规律。经TG-DTG和XRD分析发现:600℃煅烧后赤泥（RM600）中含水矿物失水,1 000℃煅烧后赤泥（RM1000）中碳酸盐类化合物分解完全,并且发生了烧结反应。对生物油进行GC/MS分析发现:经过干燥的赤泥（RM）和600℃煅烧的赤泥对羧酸酮基化反应具有明显促进作用,酸类的量降低,酮类的量相应增加,同时对呋喃类的生成也有促进作用。其中,干燥赤泥降酸作用更明显,玉米秸秆与赤泥质量比1∶5时,生物油中酸类的量由未添加赤泥时的23.85%降至0.90%。此外,2种赤泥对糖类和醛类都有抑制作用,而1 000℃煅烧的赤泥发生烧结反应,催化作用大幅降低,对生物油组分影响较小。 

【文章来源】：生物质化学工程. 2020,54(03)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

固定床管式炉热解实验装置

图3为3种赤泥的XRD图谱,从图中可以看出赤泥为多相组成,RM图谱中2θ角在14°和42.7°处出现钙霞石特征衍射峰,在24.2°、 33.1°、 35.8°、 54.3°、 62.52°和64.08°处出现赤铁矿特征衍射峰,在33.1°、 35.8°和39.5°处出现Al2O3特征衍射峰,在35.8°、 41.3°、 49.6°、 54.2°、 62.35°和63.93°处出现Fe9TiO15特征衍射峰,在28.9°处出现方解石特征衍射峰,在25.4°出现石英特征衍射峰。图3 3种赤泥的XRD图谱

2.3 赤泥添加量对生物油产率的影响赤泥添加量(以赤泥与玉米秸秆质量比值计)对生物油产率的影响如图4所示。总体而言赤泥对生物油产率影响较大。与未添加赤泥相比,添加赤泥的生物油产率明显降低,这主要是由于玉米秸秆发生一次裂解反应产生的一次热解气进入赤泥孔隙中发生二次裂解反应,生成了更多的气体产物,但随着RM添加量的增加生物油产率呈逐渐升高的趋势,这主要由RM中的FeO(OH)和AlO(OH)发生脱水反应生成的水进入生物油中引起的。添加RM1000热解得到的生物油产率总体高于添加RM600的主要原因是RM1000发生了烧结反应,催化作用下降,使得二次裂解反应减弱。综上所述,RM1000和玉米秸秆质量比值为4时可以得到较高的生物油产率(36.45%)。

【参考文献】：
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博士论文
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本文编号：3308732