本文關(guān)鍵詞：新型鎳基催化劑的開發(fā)及在生物質(zhì)催化氣化中的應(yīng)用研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 當前我國能源產(chǎn)業(yè)和環(huán)保領(lǐng)域面臨嚴峻挑戰(zhàn)。生物質(zhì)能作為一種清潔能源,現(xiàn)已得到全世界的關(guān)注。生物質(zhì)氣化或熱解制取高熱值氣體,可作為民用燃料或用于發(fā)電,是當前最有前景的研究課題之一。然而生物質(zhì)氣化氣中的焦油對后續(xù)利用設(shè)備有極大的危害,相當多的研究致力于生物質(zhì)氣化氣中焦油的去除和產(chǎn)品氣質(zhì)量的提高。生物質(zhì)焦油成分復雜,使用催化劑可有效降低焦油含量,提高燃氣品質(zhì)。因此催化裂化是一種極具潛力的氣化凈化技術(shù)。 圍繞生物質(zhì)熱轉(zhuǎn)化技術(shù)中焦油裂解的關(guān)鍵難題,本論文主要開展下述工作: (1)采用均勻沉淀法分別制備納米Fe_2O_3和納米La_2O_3粉體,探討了制備工藝條件;在此基礎(chǔ)上,設(shè)計和開發(fā)了負載型納米催化劑——Ni-Fe-La/γ-Al_2O_3催化劑,并考察了煅燒條件對催化表面活性成分粒徑的影響。實驗制備的負載型催化劑具有類似蛋殼的涂層結(jié)構(gòu),其內(nèi)核為γ-Al_2O_3,外殼由復合的納米金屬氧化物包裹,呈現(xiàn)多層立體結(jié)構(gòu),比表面積大。催化劑的XRD、SEM分析表明:400℃煅燒下的Ni-Fe-La/γ-Al_2O_3催化劑粒徑最小。 (2)本文分別以松木屑和廢棄電線外皮為原料,橄欖石、白云石、Ni/γ-Al_2O_3和Ni-Fe-La/γ-Al_2O_3等為催化劑,在固定床反應(yīng)器中對比考察了催化劑的催化裂解和氣化效果,探討了所開發(fā)催化劑的催化性能。實驗結(jié)果表明:與無催化劑熱解比較,生物質(zhì)催化氣化氣的產(chǎn)率大大提高,其中H2和CO含量迅速增加;焦油含量急劇下降。其中納米Ni-Fe-La/γ-Al_2O_3催化劑對生物質(zhì)焦油催化轉(zhuǎn)化效果最好,可燃氣成分高,焦油含量最低。催化劑熱解活性依次為:納米Ni-Fe-La/γ-Al_2O_3催化劑納米Ni/γ-Al_2O_3催化劑白云石橄欖石。與松木屑熱解相比,廢棄電線皮熱解產(chǎn)生的焦油和殘?zhí)扛?氣體產(chǎn)率相應(yīng)減小。
【關(guān)鍵詞】：納米顆粒 生物質(zhì) 催化裂解 制氫 焦油
【學位授予單位】：武漢工業(yè)學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2009
【分類號】：TQ511
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 引言10
• 1.2 生物質(zhì)能開發(fā)的意義10-12
• 1.3 生物質(zhì)能開發(fā)利用方式12-15
• 1.3.1 生物轉(zhuǎn)化12-13
• 1.3.2 物理轉(zhuǎn)化13
• 1.3.3 熱化學轉(zhuǎn)化法13-15
• 1.4 本課題研究的主要內(nèi)容及意義15-16
• 第2章 生物質(zhì)焦油的催化轉(zhuǎn)化與國內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-26
• 2.1 焦油的定義和危害16-17
• 2.2 焦油的凈化方法及比較17-19
• 2.2.1 焦油的物理凈化方法17-18
• 2.2.2 焦油的高溫裂解法18
• 2.2.3 焦油的催化裂解法18-19
• 2.3 生物質(zhì)焦油催化脫除的催化劑篩選19-24
• 2.3.1 天然礦物催化劑19-20
• 2.3.2 堿金屬催化劑20-21
• 2.3.3 鎳基催化劑21-22
• 2.3.4 助催化劑的添加22-24
• 2.4 國內(nèi)研究現(xiàn)狀24-26
• 第3章 催化劑的制備26-45
• 3.1 納米氧化鐵粉體的制備26-31
• 3.1.1 試劑和儀器27
• 3.1.2 納米 Fe_2O_3 的制備27
• 3.1.3 樣品性能表征27
• 3.1.4 正交實驗設(shè)計27
• 3.1.5 結(jié)果與討論27-30
• 3.1.6 產(chǎn)品分析30-31
• 3.1.7 小結(jié)31
• 3.2 納米氧化鑭粉體的制備31-39
• 3.2.1 試劑與儀器32
• 3.2.2 納米 La_2O_3 的制備32-33
• 3.2.3 產(chǎn)品性能及表征33
• 3.2.4 結(jié)果與討論33-38
• 3.2.5 小結(jié)38-39
• 3.3 納米氧化鎳粉體的制備39
• 3.4 負載型 Ni-Fe-La/γ-Al_2O_3 催化劑的制備及表征39-42
• 3.4.1 Ni-Fe-La/γ-Al_2O_3 催化劑的制備39-40
• 3.4.2 XRD 表征40-41
• 3.4.3 SEM 表征41-42
• 3.5 其他催化劑42-44
• 3.5.1 白云石42
• 3.5.2 橄欖石42-43
• 3.5.3 鎳催化劑43-44
• 3.6 本章小結(jié)44-45
• 第4章 松木屑催化裂解氣化實驗研究45-67
• 4.1 實驗原料和特性45-48
• 4.1.1 生物質(zhì)粉體的制備45-46
• 4.1.2 生物質(zhì)原料的理化特性46-48
• 4.2 實驗裝置和方法48-52
• 4.2.1 實驗分析儀器50-52
• 4.3 實驗過程52
• 4.4 實驗結(jié)果與分析52-66
• 4.4.1 不同催化劑對實驗氣體產(chǎn)物分布的影響52-55
• 4.4.2 不同催化劑對實驗氣體產(chǎn)物熱值的影響55-56
• 4.4.3 不同 催化劑 對 焦油成分的 影響56-66
• 4.5 本章小結(jié)66-67
• 第5章 聚氯乙烯（PVC）催化裂解實驗研究67-73
• 5.1 實驗原料和特性67-68
• 5.2 實驗裝置和方法68
• 5.3 實驗結(jié)果與分析68-71
• 5.3.1 不同催化劑作用下各產(chǎn)物的產(chǎn)率68
• 5.3.2 不同催化劑對實驗氣體產(chǎn)物熱值的影響68-69
• 5.3.3 Ni-Fe-La/γ-Al_2O_3 催化劑在不同催化溫度下各產(chǎn)物的產(chǎn)率69-70
• 5.3.4 Ni-Fe-La/γ-Al_2O_3 催化劑在不同溫度下產(chǎn)品氣的組成70-71
• 5.4 本章小結(jié)71-73
• 第6章 全文總結(jié)及展望73-76
• 6.1 全文總結(jié)73-75
• 6.2 展望75-76
• 參考文獻76-84
• 致謝84-85
• 攻讀學位期間的研究成果85

【引證文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 杜卡帥;楊國華;于春令;;生物質(zhì)或煤氣化焦油脫除研究進展[J];環(huán)境工程;2011年06期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 黃浩;濕生物質(zhì)定向氣化制取高濃度氫氣的實驗研究及理論分析[D];上海交通大學;2010年

2 王晶博;城市生活垃圾原位水蒸氣催化氣化制備富氫燃氣[D];華中科技大學;2013年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 劉建軍;城市生活垃圾催化氣化制取燃氣的實驗研究[D];武漢工業(yè)學院;2011年

2 馮曉寧;微波輔助木炭催化裂解甲苯的研究[D];大連理工大學;2012年

3 杜卡帥;基于雙層濾料顆粒床生物質(zhì)煤氣除塵脫焦一體化的研究[D];寧波大學;2012年

4 余維高;生物質(zhì)與石油焦共氣化特性研究[D];浙江大學;2013年

  本文關(guān)鍵詞：新型鎳基催化劑的開發(fā)及在生物質(zhì)催化氣化中的應(yīng)用研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：261747