生物质炭催化重整热解焦油技术研究
发布时间：2021-11-04 06:50
生物质能的利用是解决能源问题的重要途径,气化技术是生物质利用的最有效的技术,气化气内焦油含量高是生物质气化技术大范围推广的技术瓶颈。生物质炭是生物质热解过程的产物,采用生物质炭作为焦油裂解催化剂具有潜在的优势。水蒸汽在高温下对焦油具有重整作用。将生物质炭催化裂解技术和水蒸汽重整技术结合起来是降低焦油含量的有效手段。第一、本文综述了国内外关于焦油催化裂解和蒸汽重整研究的进展,主要包括各种催化剂的性能、操作条件对催化性能的影响、催化剂积炭和再生、蒸汽的重整作用和催化重整机理等,提出了采用生物质炭作为焦油的催化剂并结合焦油水蒸汽重整的技术路线。第二、在实验室规模的实验台上,研究了焦油的催化重整性能。通过对焦油转化率、热解产物和热解气组分进行的研究可知:焦油的催化重整技术能促进可凝结相产量的降低和气相产量的增加,焦油转化率最高时可达96.1%。热解气组分的变化表现可燃成分的增加。氢气含量变化最明显,最高可以达到热解气体积的50.2%。从实验结果可知:催化裂解温度和S/C对催化性能影响较大,氮气流量的影响相对较小,催化裂解区长度和蒸汽加入方式也具有一定的影响;不同实验条件下生物质炭的微观结构也发...
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：140 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
蒸汽发生器的结构图
2.1 实验装置和仪器2.1.1 实验装置图 2-1 为实验装置简图，图 2-2 为实验装置的结构图。该系统包括热解反应器、催化反应器、蒸汽发生器、热解气冷却装置、检测系统等。反应器为长 900mm，内径 70mm 不锈钢圆柱体，包括 450mm 生物质热解区和 450mm 焦油催化裂解区。生物质热解区左端 200mm 区域为材料存放区，右侧 200mm 区域为生物质热解区，中间间隔是为了减轻材料的预热解。焦油催化裂解区包括长 150mm 的三段。生物质热解区和三段焦油催化裂解区分别由独立的电加热器加热，加热功率1H1图 2-1 实验装置简图1—氮气瓶 2—气体流量计 3—反应器 4—热电偶 5—电加热器 6—数显温控仪 7—数显恒流泵 8—蒸汽发生器 9—焦油取样口 10—冷凝器 11—冷却水出口 12—冷却水进口 13—集液瓶 14—干燥器 15—气体流量计 16—气相色谱仪 17—集气装置
图 2-4 GS-2010 气相色谱仪 图 2-5 KYKY-2800B型扫描电镜）HL-5B数显恒流泵蒸汽发生器内水的供应是通过HL-5B型数显恒流泵完成的。HL-5B型数显是一种可加液或抽液的仪器设备，具有流量稳定、连续可调、性能可靠、便等优点。图2-6为HL-5型数显恒流泵。
【参考文献】：
期刊论文
[1]城市生活垃圾水蒸气催化热解的实验研究[J]. 罗思义,肖波,郭献军. 环境科学与技术. 2009(08)
[2]生物质二次裂解制取氢气的研究[J]. 孟光范,赵保峰,张晓东,陈雷,许海朋,孙立. 太阳能学报. 2009(06)
[3]煤焦水蒸气催化气化动力学分析[J]. 杨景标,郑炯,邱燕飞,李树学,李越胜. 节能. 2009(06)
[4]稻秆半焦与CO2气化反应特性的研究[J]. 黄艳琴,阴秀丽,吴创之,汪丛伟,谢建军,周肇秋,马隆龙,李海滨. 燃料化学学报. 2009(03)
[5]生物质焦油模型化合物催化转化实验研究[J]. 徐鑫,陈雷,张晓东,孙海权,许敏. 燃料化学学报. 2009(02)
[6]CH4-CO2重整反应过程中炭催化剂失重特性[J]. 董跃,张永发,张国杰,贝昆仑,赵炜. 化学反应工程与工艺. 2009(01)
[7]Ni-Fe/坡缕石催化水蒸气重整杏核热解焦油制氢[J]. 于建华,袁红艳,徐绍平,杨小芹,刘淑琴. 西安交通大学学报. 2008(08)
[8]生物质半焦高温水蒸汽气化反应动力学的研究[J]. 赵辉,周劲松,曹小伟,段玉燕,骆仲泱,岑可法. 动力工程. 2008(03)
[9]生物质气化焦油脱除过程参数优化方法[J]. 李大中,刘晓伟. 节能技术. 2008(03)
[10]生物质半焦CO2气化反应活性的实验研究[J]. 张瑜,邹志祥,闵凡飞,李寒旭,董众兵. 煤炭学报. 2008(05)
硕士论文
[1]生物质裂解—半焦气化实验研究[D]. 张瑜.安徽理工大学 2008
[2]生物质气流床气化特性及半焦气化动力学研究[D]. 曹小伟.浙江大学 2007
[3]板栗壳和锯末干馏热解特性研究[D]. 王明峰.东北农业大学 2007
[4]天然气蒸汽重整试验系统设计及PEMFC燃料电池试验研究[D]. 王婷婷.东南大学 2006
[5]生物质气化中焦油的催化转化[D]. 王炎昌.郑州大学 2005
[6]生物质焦油催化裂解实验及中热值气化技术应用研究[D]. 刘亚军.浙江大学 2004
[7]生物质焦油催化裂解试验研究[D]. 王铁柱.浙江大学 2003
本文编号：3475219
【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：140 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
蒸汽发生器的结构图
2.1 实验装置和仪器2.1.1 实验装置图 2-1 为实验装置简图，图 2-2 为实验装置的结构图。该系统包括热解反应器、催化反应器、蒸汽发生器、热解气冷却装置、检测系统等。反应器为长 900mm，内径 70mm 不锈钢圆柱体，包括 450mm 生物质热解区和 450mm 焦油催化裂解区。生物质热解区左端 200mm 区域为材料存放区，右侧 200mm 区域为生物质热解区，中间间隔是为了减轻材料的预热解。焦油催化裂解区包括长 150mm 的三段。生物质热解区和三段焦油催化裂解区分别由独立的电加热器加热，加热功率1H1图 2-1 实验装置简图1—氮气瓶 2—气体流量计 3—反应器 4—热电偶 5—电加热器 6—数显温控仪 7—数显恒流泵 8—蒸汽发生器 9—焦油取样口 10—冷凝器 11—冷却水出口 12—冷却水进口 13—集液瓶 14—干燥器 15—气体流量计 16—气相色谱仪 17—集气装置
图 2-4 GS-2010 气相色谱仪 图 2-5 KYKY-2800B型扫描电镜）HL-5B数显恒流泵蒸汽发生器内水的供应是通过HL-5B型数显恒流泵完成的。HL-5B型数显是一种可加液或抽液的仪器设备，具有流量稳定、连续可调、性能可靠、便等优点。图2-6为HL-5型数显恒流泵。
【参考文献】：
期刊论文
[1]城市生活垃圾水蒸气催化热解的实验研究[J]. 罗思义,肖波,郭献军. 环境科学与技术. 2009(08)
[2]生物质二次裂解制取氢气的研究[J]. 孟光范,赵保峰,张晓东,陈雷,许海朋,孙立. 太阳能学报. 2009(06)
[3]煤焦水蒸气催化气化动力学分析[J]. 杨景标,郑炯,邱燕飞,李树学,李越胜. 节能. 2009(06)
[4]稻秆半焦与CO2气化反应特性的研究[J]. 黄艳琴,阴秀丽,吴创之,汪丛伟,谢建军,周肇秋,马隆龙,李海滨. 燃料化学学报. 2009(03)
[5]生物质焦油模型化合物催化转化实验研究[J]. 徐鑫,陈雷,张晓东,孙海权,许敏. 燃料化学学报. 2009(02)
[6]CH4-CO2重整反应过程中炭催化剂失重特性[J]. 董跃,张永发,张国杰,贝昆仑,赵炜. 化学反应工程与工艺. 2009(01)
[7]Ni-Fe/坡缕石催化水蒸气重整杏核热解焦油制氢[J]. 于建华,袁红艳,徐绍平,杨小芹,刘淑琴. 西安交通大学学报. 2008(08)
[8]生物质半焦高温水蒸汽气化反应动力学的研究[J]. 赵辉,周劲松,曹小伟,段玉燕,骆仲泱,岑可法. 动力工程. 2008(03)
[9]生物质气化焦油脱除过程参数优化方法[J]. 李大中,刘晓伟. 节能技术. 2008(03)
[10]生物质半焦CO2气化反应活性的实验研究[J]. 张瑜,邹志祥,闵凡飞,李寒旭,董众兵. 煤炭学报. 2008(05)
硕士论文
[1]生物质裂解—半焦气化实验研究[D]. 张瑜.安徽理工大学 2008
[2]生物质气流床气化特性及半焦气化动力学研究[D]. 曹小伟.浙江大学 2007
[3]板栗壳和锯末干馏热解特性研究[D]. 王明峰.东北农业大学 2007
[4]天然气蒸汽重整试验系统设计及PEMFC燃料电池试验研究[D]. 王婷婷.东南大学 2006
[5]生物质气化中焦油的催化转化[D]. 王炎昌.郑州大学 2005
[6]生物质焦油催化裂解实验及中热值气化技术应用研究[D]. 刘亚军.浙江大学 2004
[7]生物质焦油催化裂解试验研究[D]. 王铁柱.浙江大学 2003
本文编号：3475219
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