【摘要】：藻類是一種簡單的水生生物,以其生長周期短、光合效率高、不占用耕地、來源廣泛等優(yōu)勢,成為應用前景廣闊的第三代生物燃料原料。生物燃料是一種可再生的綠色能源,將來可代替石油燃料。我國湖泊大多都處于富營養(yǎng)化狀態(tài),產生了豐富的藻類生物質,將其資源化處理不僅能緩解水體的富營養(yǎng)化問題,還能產生經濟效益。本論文對催化熱裂解藍藻制取生物油進行一系列的研究。本論文以分子篩ZSM-5為載體,采用水熱法制備分子篩負載鎂鋁復合氧化物(MgAl-LDO/ZSM-5),并采用 XRD、N2 物理吸附、SEM、NH3 和 C02 程序升溫脫附等方法對其進行表征。結果表明,復合物具有典型的MgAl-LDO片狀結構,孔隙由MgAl-LDO片狀結構堆積形成的介孔和載體具有的微孔組成。而且復合物表面具有ZSM-5的酸性中心和MgAl-LDO的堿性中心,是一種酸堿雙功能催化劑。采用自行搭建的固定床熱裂解反應裝置進行藍藻的催化熱裂解實驗,以氮氣為載氣,以MgAl-LDO/ZSM-5為催化劑。研究了催化劑對產物分布的影響,并考察了裂解終溫、升溫速率和催化劑比例等工藝參數對產物分布的影響,得出最佳的藍藻熱裂解條件為:823 K,升溫速率為10 K/min,氮氣流量為55 mL/min(標況),MgA14-LDO/ZSM-5與藍藻的質量比為0.75。該條件下,液體產物的產率達到41.6%,生物油產率僅有14.0%,熱值為37.164 MJ/kg。氣質聯用對生物油的分析結果表明,在MgA14-LDO/ZSM-5催化下生物油中腈類、醇類化合物明顯減少。將甲醇氣化后隨載氣進入反應器中,進行甲醇-氮氣氣氛下的催化熱裂解藍藻實驗。甲醇-氮氣氣氛下,最佳的工藝條件為:裂解終溫823 K,升溫速率10 K/min,甲醇的流量為66 mL/min(標況),氮氣流量為55 mL/min(標況),MgA13-LDO/ZSM-5與藍藻的質量比為1時,生物油的產率最大,達到21.6%,高于同等條件時氮氣氣氛下的最大生物油產率。甲醇-氮氣氣氛下,MgA13-LDO/ZSM-5催化的生物油的成分相對氮氣氣氛下有明顯的改變,芳香族化合物、腈類的含量增加,吡咯類、吡啶類、酰胺類、胺類和含氧化合物的含量減少,品質有所改善。
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TE667

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本文編號：2716671