微波诱导生物油加氢脱氧提质的试验研究

发布时间：2021-12-19 00:06

　　面对环境污染日益加剧,化石燃料储量减少等问题,迫切需要寻求一种环境友好型可再生替代能源。生物质热解产生的生物油不仅有利于缓解能源危机,而且能降低CO2的排放,因而引起了特别关注。然而热解产生的初级生物油品质较低,特别是含氧量高,导致生物油不能被直接当作高品质燃料使用,因此必须对初级生物油进行提质,降低氧含量。加氢脱氧是一种有前景和有效的方法,但是加氢脱氧通常是采用氢气进行加氢反应,且需要高温高压反应条件,成本高且反应条件苛刻,所以亟需开发温和条件下加氢脱氧的有效方法。微波与金属/特殊强吸波介质相互作用会产生强烈热效应和等离子体效应,极大的促进热解和化学反应过程。因此,本文利用微波与金属/强吸波介质的特殊作用方式发展了一种高效的生物油提质方法。首先,研究了微波金属辅助热解花生壳并耦合HZSM-5催化剂对产生的热解气进行二次提质。主要研究了热解方法、催化剂床层温度和微波功率对产物产率和生物油中化学组分的影响;其次,以生物油模化物愈创木酚为研究对象,以甲醇、四氢萘为加氢剂,研究了吸波介质强化的微波诱导催化愈创木酚加氢脱氧机制。以分子筛为催化剂,考察了加氢剂类型、吸波介质及加氢剂添加量对愈创木... 

【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．２微波加热与常规加热方式对比??

图１．３所示，这些微波诱导金属放电现象蕴含着更为显著局部热点效应和等体效应，同时伴随着光催化效应Ｉ％。微波诱导金属放电是微波加热的一种特热方式，是金属导体的部分外层电子在磁场作用下获得能量发生跃迁，由稳基态跃迁到激发态，并且电子会向形态学尖端定向移动，形成电子聚集现而形成瞬间高电势，当相邻尖端间的电势差达到一定程度时，两尖端之间的介质就会被击穿，形成放电等离子体云［５１］。放电产生的等离子体云是包含大能离子和粒子，会释放大量的热量也会塑造局部高温，与周围介质产生极差。微波金属放电也是周围环境介质在电场中被击穿的现象［５２］。??

具很高的温度，有研宄指出温度能达到２０００°Ｃ以上，用于热??解生物质具有很大的优势，并且高能粒子具有很高动能，容易打破有机物分子化??合键，促进化学反应。??本章采用连续两步法（微波－金属辅助热解结合ＨＺＳＭ－５催化剂床层对生物??油前驱体进行催化提质）来生产高品质的生物油。微波－金属辅助热解反应器和??ＨＺＳＭ－５催化改质反应器是两个独立的单元，生物质热解产生的气态有机物尚未??冷凝时直接通入催化剂床层，这种气态有机物被称为生物油前驱体。利用这种结??构可以分别研宄微波－金属相互作用和ＨＺＳＭ－５催化剂对生物油前驱体提质的影??响，独立控制裂解和催化提质过程，寻找最佳条件，并将生物炭从催化剂中分离??出来，可以方便地收集再生用催化剂，区分热焦和催化焦。??２．２试验系统及方法??２．２．１试验装置及流程??

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：3543405