本文選題：生物質(zhì)焦油　切入點(diǎn)：苯酚　出處：《合肥工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：焦油是生物質(zhì)氣化過程中不可避免的副產(chǎn)物,它的成分非常復(fù)雜,大部分為芳香族化合物,包括苯、甲苯、二甲苯、萘、苯酚和苯乙烯等。焦油對用氣設(shè)備、氣化系統(tǒng)、生態(tài)環(huán)境和人體健康等會產(chǎn)生十分不利的影響,因此如何將焦油脫除或者降低焦油含量成為生物質(zhì)氣化過程中一個(gè)非常關(guān)鍵的問題。本文首先介紹了生物質(zhì)氣化技術(shù)以及生物質(zhì)焦油的形成機(jī)理、危害和脫除方法,對目前最先進(jìn)、最有效的焦油脫除方法催化裂解法的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了描述。同時(shí),介紹了生物質(zhì)焦油模化物的選取、SiC多孔泡沫陶瓷、催化劑的制備以及催化裂解實(shí)驗(yàn)主要衡量指標(biāo)等,為后續(xù)實(shí)驗(yàn)提供了理論基礎(chǔ)。本文將苯酚作為生物質(zhì)焦油的�；�,SiC多孔泡沫陶瓷作為Ni基催化劑的負(fù)載體,采用正交實(shí)驗(yàn)法在實(shí)驗(yàn)平臺上對苯酚進(jìn)行催化裂解,探究不同反應(yīng)條件和不同催化劑制備條件對苯酚催化裂解的影響。在不同反應(yīng)條件對苯酚催化裂解影響的實(shí)驗(yàn)研究中,探究了反應(yīng)溫度(Tf)、水碳比(S/C)和催化劑負(fù)載量(E)等反應(yīng)條件對苯酚催化裂解的影響,考察指標(biāo)包括苯酚轉(zhuǎn)化率、H2產(chǎn)率及催化裂解氣體產(chǎn)物中H2占比、CO占比和CH4占比。采用極差分析法和方差分析法對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析,探究各因素影響考察指標(biāo)的主次順序及顯著性,并得出各個(gè)考察指標(biāo)對應(yīng)的最優(yōu)反應(yīng)條件組合。在不同催化劑制備條件對苯酚催化裂解影響的實(shí)驗(yàn)研究中,探究了催化劑焙燒時(shí)間(t)、焙燒溫度(Tb)和催化劑負(fù)載體孔隙密度(N)等催化劑制備條件對苯酚催化裂解的影響。采用極差分析法和方差分析法對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析,探究各因素影響考察指標(biāo)的主次順序及顯著性,并得出各個(gè)考察指標(biāo)對應(yīng)的最優(yōu)催化劑制備條件組合。對不同焙燒時(shí)間和焙燒溫度負(fù)載Ni的SiC多孔泡沫陶瓷進(jìn)行SEM表征,并對比其形貌變化。本文為生物質(zhì)焦油的催化裂解提供了一定的理論支持,對實(shí)際操作過程中反應(yīng)條件和催化劑制備條件的選擇有一定的指導(dǎo)意義。
[Abstract]:Tar is an inevitable by-product in the gasification of biomass. Its composition is very complex, most of which are aromatic compounds, including benzene, toluene, xylene, naphthalene, phenol and styrene.Tar has adverse effects on gas equipment, gasification system, ecological environment and human health. Therefore, how to remove tar or reduce tar content has become a key problem in biomass gasification process.This paper first introduces the biomass gasification technology, the formation mechanism, harm and removal methods of biomass tar, and describes the research status of the most advanced and effective method of tar removal by catalytic cracking.At the same time, the selection of biomass tar model material, sic porous foam ceramics, the preparation of catalyst and the main indexes of catalytic cracking experiment were introduced, which provided the theoretical basis for further experiments.In this paper, phenol was used as the model of biomass tar and sic porous foam ceramic was used as the negative carrier of Ni based catalyst.The effects of different reaction conditions and different catalyst preparation conditions on phenol catalytic cracking were investigated.In the experimental study of the effect of different reaction conditions on the catalytic cracking of phenol, the effects of reaction temperature (TfN), water / carbon ratio (S / C) and catalyst loading amount (E) on the catalytic cracking of phenol were investigated.The indexes include the conversion of phenol and the yield of H _ 2, H _ 2 / CO and CH4 in the products of catalytic cracking gas.The range analysis method and variance analysis method were used to analyze the experimental results, to explore the influence of various factors on the order and significance of the inspection index, and to obtain the optimal reaction condition combination of each investigation index.In the experimental study of the effect of different preparation conditions on phenol catalytic cracking, the effects of catalyst preparation conditions such as calcination time, calcination temperature, and negative carrier pore density on phenol catalytic cracking were investigated.The range analysis method and variance analysis method were used to analyze the experimental results, to explore the influence of various factors on the primary and secondary order and significance of the indicators, and to obtain the optimal conditions for the preparation of the catalyst.SiC porous foam ceramics loaded with Ni at different calcination time and calcination temperature were characterized by SEM and their morphologies were compared.This paper provides some theoretical support for the catalytic cracking of biomass tar, and has certain guiding significance for the selection of reaction conditions and catalyst preparation conditions in practical operation.
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TK6;TQ174.1

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本文編號：1701516