甘蔗渣具有來(lái)源廣、可再生和廉價(jià)易得的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)含有較低的灰分、較高的揮發(fā)分,以及較低的含氮量（0.4 wt.%）、含硫量（1.52 wt.%）,是一種環(huán)保的生物質(zhì)原料。其直接水熱液化得到的生物油因含氧量高、化學(xué)穩(wěn)定性較差而不能直接作為燃料使用。ZSM-5是一種微孔型分子篩,具有較好的水熱穩(wěn)定性、表面酸性、良好的催化性能,在生物質(zhì)水熱液化制備生物油的過(guò)程中能夠促進(jìn)加氫異構(gòu)化、脫氧、催化裂化,提高生物油的品性,同時(shí)還能降低固相殘?jiān)漠a(chǎn)率,因此引起了普遍的關(guān)注。本文采用分步離子交換法對(duì)ZSM-5負(fù)載不同金屬進(jìn)行改性,并對(duì)改性前后的ZSM-5進(jìn)行表征。首先探究ZSM-5分子篩添加比例、反應(yīng)溫度、停留時(shí)間等工藝條件對(duì)甘蔗渣水熱液化產(chǎn)物的影響,利用GC-MS對(duì)生物油各相成分分析,篩選最佳反應(yīng)條件;在此基礎(chǔ)上,考察改性制備的NaZSM-5分子篩、FeZSM-5分子篩和NiZSM-5分子篩對(duì)甘蔗渣液化產(chǎn)物的影響;對(duì)甘蔗渣液化生物油做元素分析和能量分析,分析其催化前后氧含量變化,以及熱值變化。通過(guò)GC-TCD對(duì)氣相成分進(jìn)行分析以探討氣相產(chǎn)物的形成機(jī)理;通過(guò)SEM和元素分析對(duì)殘?jiān)噙M(jìn)行剖析,探討生物碳進(jìn)一... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)石油大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：94 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 生物質(zhì)能研究背景
    1.2 生物質(zhì)的轉(zhuǎn)化技術(shù)
        1.2.1 物理轉(zhuǎn)化技術(shù)
        1.2.2 化學(xué)轉(zhuǎn)化技術(shù)
        1.2.3 生物轉(zhuǎn)化技術(shù)
    1.3 生物油提質(zhì)改性研究
        1.3.1 均相催化劑
        1.3.2 多相催化劑
    1.4 分子篩的改性
        1.4.1 浸漬法
        1.4.2 分步離子交換法
        1.4.3 機(jī)械混合法
        1.4.4 水熱晶化法
    1.5 研究意義和研究?jī)?nèi)容
        1.5.1 研究意義
        1.5.2 研究?jī)?nèi)容
第2章 金屬改性分子篩的制備與表征
    2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.2金屬改性分子篩的制備和表征實(shí)驗(yàn)
        2.2.1 催化劑改性制備
        2.2.2 分子篩的表征
    2.3 改性分子篩的表征結(jié)果
        2.3.1 SEM表征結(jié)果
        2.3.2 XRD表征結(jié)果
        2.3.3 BET表征結(jié)果
        2.3.4 Py-IR表征結(jié)果
第3章 甘蔗渣催化水熱液化工藝條件的研究
    3.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
        3.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        3.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    3.2 實(shí)驗(yàn)原料
        3.2.1 原料預(yù)處理
        3.2.2 原料的工業(yè)分析
    3.3 水熱液化反應(yīng)裝置
    3.4 實(shí)驗(yàn)步驟
        3.4.1 水熱液化過(guò)程
        3.4.2 產(chǎn)物收集與分離
    3.5 產(chǎn)物分析方法
        3.5.1 各產(chǎn)物產(chǎn)率分析
        3.5.2 生物油成分分析
        3.5.3 氣相產(chǎn)物成分分析
    3.6 結(jié)果與討論
        3.6.1 甘蔗渣的組成分析
        3.6.2 分子篩的添加量對(duì)甘蔗渣催化水熱液化的影響
        3.6.3 反應(yīng)溫度對(duì)甘蔗渣催化水熱液化的影響
        3.6.4 停留時(shí)間對(duì)甘蔗渣催化水熱液化的影響
    3.7 生物油性質(zhì)分析
第4章 改性分子篩催化水熱液化甘蔗渣的研究
    4.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
        4.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        4.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    4.2 實(shí)驗(yàn)裝置與方法
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 改性分子篩對(duì)甘蔗渣催化水熱液化產(chǎn)物的影響
        4.3.2 改性分子篩對(duì)生物油各相成分分布的影響
        4.3.3 改性分子篩對(duì)生物油性質(zhì)的影響
        4.3.4 催化機(jī)理研究
第5章 甘蔗渣催化水熱液化殘?jiān)嗪蜌庀喈a(chǎn)物的研究
    5.1 實(shí)驗(yàn)儀器
    5.2 分析方法
        5.2.1 殘?jiān)喾治龇椒?br>        5.2.2 氣相產(chǎn)物分析方法
    5.3 殘?jiān)喾治?br>        5.3.1 SEM分析
        5.3.2 元素分析
        5.3.3 碳回收意義
    5.4 氣相分析
第6章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]中國(guó)已成為全球最大可再生能源生產(chǎn)國(guó)[J]. 劉雪.  能源研究與利用. 2017(04)
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[2]生物質(zhì)水熱液化制備生物油及其性質(zhì)分析的研究[D]. 朱哲.天津大學(xué) 2014
[3]低脂微藻水熱液化生物油實(shí)驗(yàn)研究與機(jī)理分析[D]. 蓋超.山東大學(xué) 2014
[4]農(nóng)作物秸稈水熱液化過(guò)程及機(jī)理的研究[D]. 彭文才.華東理工大學(xué) 2011

碩士論文
[1]玉米秸稈常壓催化液化的研究及液化產(chǎn)物的分析[D]. 張娟.天津科技大學(xué) 2016
[2]堿改性HZSM-5催化劑對(duì)生物質(zhì)熱解影響研究[D]. 孟清霞.鄭州大學(xué) 2015
[3]松子殼生物油制備和催化改性試驗(yàn)研究[D]. 孫焱.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[4]ZSM-5分子篩合成、改性及液化氣芳構(gòu)化研究[D]. 陳艷艷.山東理工大學(xué) 2014
[5]ZSM-5分子篩催化劑的原位合成、改性及MTP反應(yīng)性能研究[D]. 劉燁.浙江大學(xué) 2010
[6]SAPO-34分子篩的合成、改性及在MTO中的應(yīng)用[D]. 韓敏.大連理工大學(xué) 2009
[7]水熱法催化液化農(nóng)業(yè)廢生物質(zhì)的研究[D]. 王立華.湖南大學(xué) 2008



本文編號(hào)：3421131