發(fā)布時間：2020-06-12 08:47

【摘要】：生物質(zhì)以其特殊的能量形態(tài),除了原始粗放的燃燒之外,在過去都沒有能夠得到充分高效的利用。尤其是化石能源的大規(guī)模開采,越來越淡化了生物質(zhì)的能源角色。隨著世界化石能源形勢趨于緊張,并伴隨著嚴峻的環(huán)境問題,生物質(zhì),尤其是木制纖維素類生物質(zhì)的資源化能源化利用,又被逐漸重視起來。但生物質(zhì)分布分散,自身能量密度低,不利于大規(guī)模收集集中處理；加之利用過程中,生物質(zhì)本身復(fù)雜的成分,也對利用技術(shù)提出了難題,如生物質(zhì)氣化于利用過程中的焦油問題,直燃發(fā)電中的結(jié)渣腐蝕問題等。這在一定程度上限制了生物質(zhì)的大規(guī)模利用。本文以生物質(zhì)氣化過程產(chǎn)生的焦油為研究對象,利用焦油模型化合物,采用水蒸氣催化重整的方法,結(jié)合“電催化”方式,對不同的焦油模型化合物展開實驗,探究了不同溫度、電流等條件下,焦油模型化合物的轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)物分布特點,考察“電催化”方法的效用。首先結(jié)合前人研究的鎳基催化劑,利用甲苯作為焦油模型化合物,對“電催化”方法的有效性展開實驗。實驗表明,“電催化”方法的采用,不影響最佳水／碳摩爾比的選擇,同時“電催化”方法的加入,使得甲苯在水蒸氣重整實驗中的轉(zhuǎn)化率大幅提高,如在溫度500℃,未加載電流與加載4A電流時,甲苯轉(zhuǎn)化率由24.4%升高至83.5%。結(jié)合載體特性,改變所用催化劑之后,對不同生成階段的焦油模型化合物展開電催化水蒸氣重整的實驗研究,除了從反應(yīng)溫度、加載電流強度等實驗條件出發(fā),還考察了不同氣化氣組分添加到實驗氣氛中,對模型化合物轉(zhuǎn)化率及產(chǎn)物的影響,最后利用多種組分模擬的氣化氣,考察焦油模型化合物轉(zhuǎn)化率以及氣化氣組分反應(yīng)前后變化,并對催化劑進行了長時間的穩(wěn)定性測試。結(jié)果表明,“電催化”方法對不同的焦油模型化合物均能促進其催化轉(zhuǎn)化；“電催化”方法能夠減輕氣化氣組分中的CO和CO2對焦油模型化合物轉(zhuǎn)化的抑制作用,并能夠提高催化劑的穩(wěn)定性。本實驗研究通過對“電催化”方法在不同催化劑、溫度、加載電流強度、焦油模型化合、不同反應(yīng)氣氛等條件下展開實驗,探究轉(zhuǎn)化率與產(chǎn)物分布。表明其催化方法切實有效,并通過一系列數(shù)據(jù)為實際的焦油催化裂解條件控制提供理論指導(dǎo)。
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TK6

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本文編號：2709290