熱解焦油催化轉(zhuǎn)化制備富氫氣體與碳納米管研究
發(fā)布時間:2021-10-20 02:08
生物質(zhì)具有產(chǎn)量大、可儲存、易于運輸、可再生以及可轉(zhuǎn)化為液體和氣體燃料等優(yōu)點,是極具潛力的化石燃料替代資源。生物質(zhì)氣化/熱解技術是一種生物質(zhì)能高效利用的途徑,通過該技術可以將生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化為生物油、可燃氣體和生物質(zhì)炭。但在該過程中,氣相產(chǎn)物里焦油的存在不僅會堵塞和腐蝕管道,影響設備正常運行,還會造成能源浪費和環(huán)境污染。本文利用自行搭建的兩段式熱解-催化反應系統(tǒng),采用催化裂解法(生物質(zhì)炭及其負載金屬作為催化劑)和部分氧化法結(jié)合,顯著降低了可燃氣中焦油含量,并提高了生物質(zhì)能資源利用效率。同時,還發(fā)現(xiàn)活性炭負載鎳催化劑能夠顯著促進碳納米管的生長,進而以廢輪胎熱解蒸汽作為碳納米管生長的碳源,進行了碳納米管制備的研究。本文開展的工作具體如下:(1)利用生物質(zhì)炭作為催化劑,結(jié)合部分氧化法,在不同溫度和空氣添加量條件下研究了催化裂解和部分氧化對焦油轉(zhuǎn)化率、合成氣成分和合成氣低位熱值的影響。結(jié)果表明,催化裂解法和部分氧化法對焦油的轉(zhuǎn)化都有明顯的效果,但兩種方法結(jié)合時表現(xiàn)出更高的焦油轉(zhuǎn)化性能;催化床溫度為900℃時,兩種方法結(jié)合時焦油轉(zhuǎn)化率高達95.95%。(2)以生物質(zhì)炭為催化劑載體,利用浸漬法制備了五種...
【文章來源】:廈門大學福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:94 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 生物質(zhì)能源
1.2.1 生物質(zhì)能的定義
1.2.2 生物質(zhì)能發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 生物質(zhì)熱解
1.4 生物質(zhì)焦油
1.4.1 焦油的定義、產(chǎn)生和危害
1.4.2 催化裂解法脫除生物質(zhì)焦油
1.4.3 部分氧化法脫除生物質(zhì)焦油
1.5 輪胎熱解-催化制備氫氣與碳納米管
1.5.1 催化劑對產(chǎn)物分布的影響
1.5.2 不同碳源對碳納米管形態(tài)和質(zhì)量的影響
1.6 研究目的與主要研究內(nèi)容
1.6.1 研究目的和意義
1.6.2 研究內(nèi)容
第二章 Char催化裂解與部分氧化對焦油轉(zhuǎn)化的協(xié)同性能研究
2.1 引言
2.2 材料與方法
2.2.1 實驗原料
2.2.2 實驗儀器
2.2.3 實驗方法
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 松木鋸末理化特性分析
2.3.2 生物質(zhì)炭的表征
2.3.3 焦油轉(zhuǎn)化率
2.3.4 合成氣成分及熱值
2.4 本章小結(jié)
第三章 M-Char催化裂解與部分氧化對焦油轉(zhuǎn)化的協(xié)同性能研究
3.1 引言
3.2 材料與方法
3.2.1 實驗材料
3.2.2 實驗儀器
3.2.3 實驗方法
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 焦油轉(zhuǎn)化率
3.3.2 合成氣成分
3.3.3 焦油成分
3.3.4 催化劑表征
3.4 本章小結(jié)
第四章 輪胎熱解-催化制備氫氣與碳納米管
4.1 引言
4.2 材料與方法
4.2.1 實驗材料
4.2.2 實驗儀器
4.2.3 實驗方法
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 不同催化劑對輪胎熱解-催化產(chǎn)物分布的影響
4.3.2 不同碳源對碳納米管形態(tài)和質(zhì)量的影響
4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 全文總結(jié)
5.2 本文特色及創(chuàng)新點
5.3 建議與展望
參考文獻
研究成果及發(fā)表的學術論文
致謝
本文編號:3446040
【文章來源】:廈門大學福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:94 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 生物質(zhì)能源
1.2.1 生物質(zhì)能的定義
1.2.2 生物質(zhì)能發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 生物質(zhì)熱解
1.4 生物質(zhì)焦油
1.4.1 焦油的定義、產(chǎn)生和危害
1.4.2 催化裂解法脫除生物質(zhì)焦油
1.4.3 部分氧化法脫除生物質(zhì)焦油
1.5 輪胎熱解-催化制備氫氣與碳納米管
1.5.1 催化劑對產(chǎn)物分布的影響
1.5.2 不同碳源對碳納米管形態(tài)和質(zhì)量的影響
1.6 研究目的與主要研究內(nèi)容
1.6.1 研究目的和意義
1.6.2 研究內(nèi)容
第二章 Char催化裂解與部分氧化對焦油轉(zhuǎn)化的協(xié)同性能研究
2.1 引言
2.2 材料與方法
2.2.1 實驗原料
2.2.2 實驗儀器
2.2.3 實驗方法
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 松木鋸末理化特性分析
2.3.2 生物質(zhì)炭的表征
2.3.3 焦油轉(zhuǎn)化率
2.3.4 合成氣成分及熱值
2.4 本章小結(jié)
第三章 M-Char催化裂解與部分氧化對焦油轉(zhuǎn)化的協(xié)同性能研究
3.1 引言
3.2 材料與方法
3.2.1 實驗材料
3.2.2 實驗儀器
3.2.3 實驗方法
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 焦油轉(zhuǎn)化率
3.3.2 合成氣成分
3.3.3 焦油成分
3.3.4 催化劑表征
3.4 本章小結(jié)
第四章 輪胎熱解-催化制備氫氣與碳納米管
4.1 引言
4.2 材料與方法
4.2.1 實驗材料
4.2.2 實驗儀器
4.2.3 實驗方法
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 不同催化劑對輪胎熱解-催化產(chǎn)物分布的影響
4.3.2 不同碳源對碳納米管形態(tài)和質(zhì)量的影響
4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 全文總結(jié)
5.2 本文特色及創(chuàng)新點
5.3 建議與展望
參考文獻
研究成果及發(fā)表的學術論文
致謝
本文編號:3446040
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