铜渣催化气化生物质与废塑料的特性研究

发布时间：2020-02-15 17:39

【摘要】：为改善铜渣的催化性能以及优化对城市可燃固体废弃物中生物质与废塑料的热转化资源处理效果,本论文主要开展研究松木屑和废塑料共气化的研究、氧化钙改性铜渣催化剂、催化气化松木屑和废塑料混合物料的协同效应研究,实验研究工作如下所述:首先,研究松木屑生物质与废塑料混合气化的特性。气化反应程度随温度升高而加剧。H2体积分数从650℃时的21.91%升高到800℃时的32.89%和850℃的38.61%,提高了较多。由于CO和蒸汽的变换反应在900℃后受到抑制,H2体积分数略微下降;CO随温度升高先减少,在850℃时达到最小值;CO随温度升高呈缓慢减少趋势;随着气化温度升高,碳氢化合物与高温蒸汽重整反应加剧。其次,研究铜渣催化剂的改性,以Ca(NO)2·4H2O为前驱体浸渍铜渣在900℃下焙烧4h合成新的催化剂,改善铜渣表面结构和催化性能。氧化钙浸渍铜渣制备催化剂,钙主要以CaAlFe8O19和CaSiO3等化合物的形式存在,与无氧化钙浸渍的焙烧渣相比,其氧化性增加,表面结构更加膨松,在反应后,催化剂析出纯氧化钙,而不再与金属结合,所以在制备的催化剂组分中,活性组分除了铜渣中的氧化铁和磁铁矿外,CaAl4Fe8O19和CaSiO3等化合物也是有效的活性因子。最后,研究改性催化剂对生物质和废塑料混合气化的特性。在双温区管式炉上开展改性铜渣催化下松木屑和废塑料共气化协同效应研究,探讨铜熔渣原渣及原渣中添加CaO催化剂对合成气产气特性的影响。研究添加剂CaO、气化温度,水汽当量比,塑料添加量对其合成气产率的影响,通过TG曲线表征,确定物料气化温度为800℃,改性铜渣催化温度为900℃,当水汽当量比为0.055时,以及当物料配比主要是松木屑时,合成气产量最高(31.04%)。
【图文】：

气化装置,实验方法,氮气,管式电加热炉

Ｃ逦Ｈ逦Ｎ逦０逦Ｓ逦４７．７３逦６．３２逦０．３６逦４４．６２逦０．６４逦９８０．７０逦１３．７４逦０．１８逦２．８１逦０逦４逦７２．４５逦ｎ．ｇｇ逦０．２２逦１３．２６逦０．１６逦５逦６４．２１逦１０．０３逦０．２７逦２３．７１逦０．３２逦６邋５５邋９７逦８邋１７５逦０邋３１５逦３４邋）６邋0邋４８逦８式管式电加热炉、温控及电控装实验前先通入氮气排空炉内空系统分别设定加热装置的升温速００、８５０和９００°Ｃ气化温度条件下，一般在２００邋°Ｃ附近注入。气体收终温时结束。每一试验测点进行３}0菜⑷邋氮气逡逑

气组分,水蒸气,变化关系,松木屑

料配比对气化气组分分析逡逑．４为不同物料配比时气化气产气组分，结合温度对气化气产气组气化温度为８５０邋°Ｃ时，松木屑、１５％塑料＋８５％松木屑、２５％塑料５０％塑料＋５０％松木屑、废塑料的质量比混合后的气化气组分结工业分析结果，随着混合物中松木屑质量比的增加，总的挥发分而Ｈ２是由热解过程中的缩聚和脱氢两个反应产生的，较高的温度从而产生更多的Ｈ２。在高温区，，Ｈ２还产生于木质素中苯类化合挥发分中大分子量化合物的二次反应。故当松木屑单独气化时丨丨２料含有很多的高分子聚合物，对温度的敏感程度较高，随温度的气体成分也不同。逡逑－？－Ｈ２逡逑－？－ＣＯ逡逑
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：X705

【参考文献】