生物质焦油在半焦基催化剂下水蒸气重整的研究

发布时间：2024-06-15 03:18

　　在生物质气化过程中,产气中不可避免的含有大分子芳香类化合物,这些物质不仅降低了燃气的质量,还会在气化装置的下游阶段冷凝成焦油,腐蚀设备,影响装置的正常运行,去除气化气中的焦油是生物质气化技术必须解决的关键问题。催化裂解法是被认为去除焦油最有效的方法。 生物质半焦是生物质在惰性气氛下热分解后剩下的固体产物,属于生物质气化或热解过程中的副产品。以生物质半焦作为催化剂,具有很多其他催化剂所不能比拟的优点：生物质半焦是在生物质热解或气化时产生的,价格廉价；生物质半焦在催化焦油裂解重整过程中,半焦气化会释放出更多的气体,可以调控生物质焦油催化裂解过程所产生的气体产物。由此可见,半焦作为生物质焦油裂解催化剂前景广阔。 本文以椰壳热解半焦(CN-char)作为催化剂,以椰壳焦油为原料,在小型固定床上,考察了气化温度、水碳比(S/C)、液时空速(LHSV)等工艺条件对生物质焦油水蒸气重整影响；在最佳工艺条件下,考察比较了活化后椰壳半焦(ACN-char)及活化核桃壳半焦(AWN-char)对焦油水蒸气重整的催化效果,并且进一步考察了活化椰壳半焦载铁后的催化效果,并对反应后的液体冷凝物进行了GC-MS分...

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.3设想的Ft-Zr02催化剂对乙酸水蒸气重整的双功能反应历程

Zr02可以将HzO激活成表面轻基，从而气化Pt表面的积碳得到气体产物，催化剂得以循环使用，实验表明，Pt和Zr02都参加了反应具体过程如图1.3。(OrganIcs?HgO》GasdBx>mpos/ik>areactions令Primaryprodocta:CO3....

图I.4乙酸(丙酸)在Zr0:上的反应路径Fig.1.4Possiblereactionpathwayofacetic(acetone)overZrOzcatalyst

由于该反应是可逆反应，反应中通入过量的水蒸气可以阻止焦炭前驱体的形成。下图是乙酸在Zr02催化剂上的反应过程，反应过程中，碳是数量从左到右依次增加，虽然反应中水的加入可以抑制碳沉积的速率，但是仍然无法完全消除积碳，反应过程中乙酸脱水转化为两酮和亚异丙基丙酮中间体，然后继续反应生成....

图1.6炭催化剂中微孔、介孔、大孔在焦油裂解中的吸附作用Fig.1.6Rolesofmacroporeslmesopores/microporesofcarbon-supportedcatalystintarcracking

大连理工大学硕士学位论文 达的孔隙结构和巨大的比表面积，如图1.8，能吸附焦油中的大分子，能促进焦油的催化裂解近几年，生物质半焦作为一种炭材料，其对生物质焦油脱除及转化的作用逐渐引起了很多人的关注研究。生物质半焦是生物质在惰性气氛下加热分解后剩下的固体产物。由于其属于生物质气化过....

图2.1实验装置流程图

2.3实验装置焦油水蒸气重整的反应装置如图2.1所示。反应管是内径16mm、长600mm的石英管，反应前，插入加热炉内被加热，反应温度由插入床料的与可控桂连接的热电偶控制和测量。石英棉放置在石英管中间来支撑床料石英砂或椰壳半焦，反应前称取2.0g的床料置于石英管中。在反应床料上....

本文编号：3994843