本文以脫灰褐煤為研究對象,考察了鈉-鐵二元金屬在煤焦催化氣化過程中的協(xié)同作用及機理,內容主要包括以下三個部分:第一部分,氣化實驗結果顯示煤焦在鈉-鐵二元金屬的催化下的水蒸氣氣化速率高于單一金屬,發(fā)現了二元金屬的協(xié)同作用,并進一步考察了不同鈉、鐵含量對于二元金屬協(xié)同作用的影響,認為4.9%Fe-Char+9.4%Na2CO3樣品所對應的添加量較為合適。隨后,考察了溫度對協(xié)同作用的影響,并發(fā)現750℃時最為顯著。第二部分,使用了多種手段分析了含鈉-鐵煤焦在熱解、升溫以及氣化過程中的變化,并探討了協(xié)同作用的機理。鐵催化劑減輕了氣化過程中晶體Na2CO3的生成,使得更多鈉催化劑以活性中間體的形式存在,并減少了Na的揮發(fā)損失。鈉催化劑在升溫階段與鐵催化劑相互作用,使得鐵催化劑還原成了活性較高的α-Fe。在氣化過程中,鐵催化劑在鈉的參與下均勻分散至煤焦顆粒表面,進一步提高了鐵的催化活性。鈉-鐵二元金屬催化劑比起單一金屬催化劑來說與煤焦的反應更為劇烈,更大程度地破壞了石墨化結構并形成了不定型碳,增加了煤焦的活性。另一方面,鈉-鐵二元金屬催化劑對于煤焦介孔結構分布也有略微的促進作用。第三部分,研究了不... 

【文章頁數】：79 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
英文摘要
第1章 前言
第2章 文獻綜述
    2.1 煤氣化技術
        2.1.1 煤氣化的定義與原理
        2.1.2 煤氣化技術分類
        2.1.3 影響煤氣化過程的因素
    2.2 煤的催化氣化
        2.2.1 催化劑的分類與研究進展
        2.2.2 煤催化氣化機理的研究
        2.2.3 催化氣化動力學的研究
        2.2.4 催化氣化的應用
    2.3 本章小結
第3章 鈉-鐵催化劑對氣化的協(xié)同作用
    3.1 引言
    3.2 實驗試劑與檢測儀器
    3.3 樣品的制備與預處理
        3.3.1 煤樣脫灰
        3.3.2 鐵催化劑的添加
        3.3.3 熱解制焦
        3.3.4 鈉催化劑的添加
    3.4 氣化實驗方法
    3.5 實驗結果
        3.5.1 升溫過程對含鈉-鐵煤焦的影響
        3.5.2 鈉、鐵含量對含鈉-鐵煤焦催化氣化的影響
        3.5.3 溫度對含鈉-鐵煤焦催化氣化的影響
    3.6 本章小結
第4章 鈉-鐵催化劑協(xié)同作用的機理探究
    4.1 引言
    4.2 實驗裝置及方法
        4.2.1 TGA/DSC-MS
        4.2.2 XRD
        4.2.3 SEM-EDS
        4.2.4 拉曼光譜
        4.2.5 鈉溶出率
        4.2.6 比表面積及孔徑分布
    4.3 實驗結果與討論
        4.3.1 TGA/DSC-MS分析
        4.3.2 XRD分析
        4.3.3 SEM-EDS分析
        4.3.4 拉曼光譜
        4.3.5 鈉溶出率
        4.3.6 比表面積及孔徑分布
    4.4 本章小結
第5章 不同鐵基催化劑與鈉的協(xié)同作用研究
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
        5.2.1 實驗煤樣與試劑
        5.2.2 樣品預處理以及實驗方法
    5.3 實驗結果與討論
        5.3.1 不同鐵基催化劑對含鈉-鐵煤焦催化氣化的影響
        5.3.2 不同鐵基催化劑對鈉-鐵催化劑協(xié)同作用的機理探討
    5.4 本章小結
第6章 結論
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3695239