基于生物质催化热裂解的炭活化及利用研究
发布时间：2021-12-08 23:21
生物质能因其清洁、可再生、资源量巨大,近年来其开发利用得到了越来越多的重视。生物质快速热裂解技术以最大化生物油产量为目的,但是得到的生物油也存在如氧含量较高、稳定性差、酸性较强等品质较差的问题。而使用分子筛催化剂对生物质进行催化热裂解可以将含氧化合物通过脱氧和脱水的过程转变成烃类,从而提高生物油的品质。在众多的分子筛催化剂中,ZSM-5的作用比较显著。但是在ZSM-5对生物质快速热裂解的固体产物-热解炭的影响方面目前尚缺乏深入的了解与研究,而且生物质催化热解产物中15-25wt%的焦炭也没有得到有效的利用。基于此,本文依托相关基金,研究了ZSM-5对流化床中生物质快速热裂解焦炭结构和性能的影响,并对催化热解炭进行了一些探索性的应用研究。 首先在流化床生物质快速热裂解装置中制取了以石英砂和ZSM-5为床料的热解炭和催化热解炭。对这两种炭进行了一系列的表征,包括元素分析和工业分析、SEM分析、氮吸附分析、XRD分析、FTIR分析。结果表明,催化剂的存在能够促进生物质热裂解反应的进行。较之热解炭,催化热解炭的挥发分含量较低,碳元素、固定碳和灰分含量较高。同时无定形排列的碳结构和未完全热解的有...
【文章来源】： 浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：69 页
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
目录
1. 绪论
1.1 引言
1.2 生物质能概况及意义
1.2.1 生物质能的定义
1.2.2 生物质能的种类
1.2.3 生物质能开发利用的意义
1.3 生物质能开发利用技术
1.3.1 直接燃烧技术
1.3.2 生物化学转化技术
1.3.3 热化学转化技术
1.4 生物质快速热裂解技术
1.4.1 基本原理及其工艺流程
1.4.2 热裂解反应器的种类和特点
1.4.3 快速热裂解技术的研究现状和发展前景
2. 生物质热解炭的性质及研究综述
2.1 引言
2.2 生物质热解炭的概况
2.2.1 定义
2.2.2 热解炭的特性
2.3 热解炭的研究综述
2.3.1 在环境领域的应用
2.3.2 在农业领域的应用
2.3.3 在能源领域的应用
2.3.4 其他用途
2.4 本论文的研究内容
3. 生物质催化热解炭的制取和分析
3.1 引言
3.2 试验方法
3.2.1 催化剂对纤维素热裂解的影响
3.2.2 生物质流化床快速热裂解实验系统
3.2.3 流化床中物料与催化剂的分析
3.3 催化剂对热解炭的影响
3.3.1 元素分析和工业分析
3.3.2 SEM分析
3.3.3 氮吸附分析
3.3.4 X射线衍射分析(XRD)
3.3.5 傅里叶变换红外光谱分析(FTIR)
3.4 本章小结
4. 热解炭和催化热解炭活化的实验研究
4.1 引言
4.2 试验方法
4.3 活化温度的影响
4.3.1 对活化产率的影响
4.3.2 对炭的元素分析和工业分析的影响
4.3.3 对炭形貌的影响
4.3.4 对炭的比表面积、孔容和孔径的影响
4.3.5 对炭的结构的影响
4.3.6 对炭表面官能团的影响
4.4 两种热解炭活化之后性能的对比研究
4.5 本章小结
5. 热解炭和催化热解炭及其制取的活性炭的水蒸气气化研究
5.1 引言
5.2 试验方法
5.3 两种热解炭水蒸气气化的对比研究
5.3.1 温度对两种炭气化转化率的影响
5.3.2 温度对两种炭气体产物的影响
5.3.3 温度对两种炭气体产量的影响
5.3.4 两种炭水蒸气气化行为的对比
5.4 两种炭活化之后水蒸气气化的对比研究
5.4.1 温度对两种炭活化之后气化转化率的影响
5.4.2 温度对两种炭活化之后气化产物的影响
5.4.3 温度对两种炭活化之后气化产量的影响
5.4.4 两种活化之后的炭水蒸气气化的对比
5.5 本章小结
6. 全文总结
本文研究创新之处
本文研究展望
作者简历
1. 教育及工作经历
2. 硕士期间发表的论文目录
3. 参加的科研项目
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]生物炭研究进展及其研究方向 [J]. 谢祖彬,刘琦,许燕萍,朱春悟. 土壤. 2011(06)
[2]中国“十二五”规划与绿色发展 [J]. 胡鞍钢. 中国水利. 2011(06)
[3]生物炭应用技术研究 [J]. 陈温福,张伟明,孟军,徐正进. 中国工程科学. 2011(02)
[4]我国生物质能资源与利用 [J]. 赵军,王述洋. 太阳能学报. 2008(01)
[5]生物质快速热解制备生物油 [J]. 朱锡锋,陆强. 科技导报. 2007(21)
[6]中国生物质能产业发展现状及趋势分析 [J]. 王久臣,戴林,田宜水,秦世平. 农业工程学报. 2007(09)
[7]生物质裂解残炭制备活性炭 [J]. 陈健,李庭琛,颜涌捷,任铮伟,张素平. 华东理工大学学报(自然科学版). 2005(06)
[8]开发生物质能 保护生态环境 [J]. 王振平. 济南教育学院学报. 2004(06)
[9]生物质能利用技术及研究进展 [J]. 米铁,唐汝江,陈汉平,刘德昌. 煤气与热力. 2004(12)
[10]中国生物质产业及发展取向 [J]. 孙振钧. 农业工程学报. 2004(05)
博士论文
[1]基于组分的生物质热裂解机理研究[D]. 刘倩.浙江大学. 2009
[2]生物质快速热裂解制取生物油及其后续应用研究[D]. 王琦.浙江大学. 2008
硕士论文
[1]木质素热裂解行为的试验研究[D]. 王凯歌.浙江大学. 2010
本文编号：3529439
【文章来源】： 浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：69 页
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
目录
1. 绪论
1.1 引言
1.2 生物质能概况及意义
1.2.1 生物质能的定义
1.2.2 生物质能的种类
1.2.3 生物质能开发利用的意义
1.3 生物质能开发利用技术
1.3.1 直接燃烧技术
1.3.2 生物化学转化技术
1.3.3 热化学转化技术
1.4 生物质快速热裂解技术
1.4.1 基本原理及其工艺流程
1.4.2 热裂解反应器的种类和特点
1.4.3 快速热裂解技术的研究现状和发展前景
2. 生物质热解炭的性质及研究综述
2.1 引言
2.2 生物质热解炭的概况
2.2.1 定义
2.2.2 热解炭的特性
2.3 热解炭的研究综述
2.3.1 在环境领域的应用
2.3.2 在农业领域的应用
2.3.3 在能源领域的应用
2.3.4 其他用途
2.4 本论文的研究内容
3. 生物质催化热解炭的制取和分析
3.1 引言
3.2 试验方法
3.2.1 催化剂对纤维素热裂解的影响
3.2.2 生物质流化床快速热裂解实验系统
3.2.3 流化床中物料与催化剂的分析
3.3 催化剂对热解炭的影响
3.3.1 元素分析和工业分析
3.3.2 SEM分析
3.3.3 氮吸附分析
3.3.4 X射线衍射分析(XRD)
3.3.5 傅里叶变换红外光谱分析(FTIR)
3.4 本章小结
4. 热解炭和催化热解炭活化的实验研究
4.1 引言
4.2 试验方法
4.3 活化温度的影响
4.3.1 对活化产率的影响
4.3.2 对炭的元素分析和工业分析的影响
4.3.3 对炭形貌的影响
4.3.4 对炭的比表面积、孔容和孔径的影响
4.3.5 对炭的结构的影响
4.3.6 对炭表面官能团的影响
4.4 两种热解炭活化之后性能的对比研究
4.5 本章小结
5. 热解炭和催化热解炭及其制取的活性炭的水蒸气气化研究
5.1 引言
5.2 试验方法
5.3 两种热解炭水蒸气气化的对比研究
5.3.1 温度对两种炭气化转化率的影响
5.3.2 温度对两种炭气体产物的影响
5.3.3 温度对两种炭气体产量的影响
5.3.4 两种炭水蒸气气化行为的对比
5.4 两种炭活化之后水蒸气气化的对比研究
5.4.1 温度对两种炭活化之后气化转化率的影响
5.4.2 温度对两种炭活化之后气化产物的影响
5.4.3 温度对两种炭活化之后气化产量的影响
5.4.4 两种活化之后的炭水蒸气气化的对比
5.5 本章小结
6. 全文总结
本文研究创新之处
本文研究展望
作者简历
1. 教育及工作经历
2. 硕士期间发表的论文目录
3. 参加的科研项目
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]生物炭研究进展及其研究方向 [J]. 谢祖彬,刘琦,许燕萍,朱春悟. 土壤. 2011(06)
[2]中国“十二五”规划与绿色发展 [J]. 胡鞍钢. 中国水利. 2011(06)
[3]生物炭应用技术研究 [J]. 陈温福,张伟明,孟军,徐正进. 中国工程科学. 2011(02)
[4]我国生物质能资源与利用 [J]. 赵军,王述洋. 太阳能学报. 2008(01)
[5]生物质快速热解制备生物油 [J]. 朱锡锋,陆强. 科技导报. 2007(21)
[6]中国生物质能产业发展现状及趋势分析 [J]. 王久臣,戴林,田宜水,秦世平. 农业工程学报. 2007(09)
[7]生物质裂解残炭制备活性炭 [J]. 陈健,李庭琛,颜涌捷,任铮伟,张素平. 华东理工大学学报(自然科学版). 2005(06)
[8]开发生物质能 保护生态环境 [J]. 王振平. 济南教育学院学报. 2004(06)
[9]生物质能利用技术及研究进展 [J]. 米铁,唐汝江,陈汉平,刘德昌. 煤气与热力. 2004(12)
[10]中国生物质产业及发展取向 [J]. 孙振钧. 农业工程学报. 2004(05)
博士论文
[1]基于组分的生物质热裂解机理研究[D]. 刘倩.浙江大学. 2009
[2]生物质快速热裂解制取生物油及其后续应用研究[D]. 王琦.浙江大学. 2008
硕士论文
[1]木质素热裂解行为的试验研究[D]. 王凯歌.浙江大学. 2010
本文编号：3529439
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/xnylw/3529439.html
