【摘要】：生物質作為一種重要的清潔能源,具有貯藏量大、可再生的特點,對生物質的合理開發(fā)與利用能夠有效減弱對化石能源的依賴。生物質有多種利用方式,最為常見的如直接燃燒,其中生物質的熱解是其中非常重要且有效的生物質處理方法。但是在生物質熱解過程中會同時產(chǎn)生生物質焦油,生物質焦油在設備低溫區(qū)域液化堵塞管路,嚴重影響熱解反應,造成設備損壞及能量損耗,同時焦油對人身健康及環(huán)境都有嚴重的威脅。生物質熱解追求盡可能消除焦油并制備高品質產(chǎn)物氣,如何在熱解過程有效脫除焦油成為熱解工藝的關鍵。本文歸納整理了近年來國內(nèi)外學者對生物質熱解方面的研究,比較其對焦油脫除的優(yōu)缺點,得出在熱解過程使用催化劑催化脫除焦油工藝最優(yōu)優(yōu)越。催化法催化脫除生物質熱解焦油能有效減少焦油產(chǎn)量,焦油催化裂解同時提高了產(chǎn)物氣的品質。催化脫除焦油技術的關鍵在于催化劑的選擇,催化劑選擇的重要標準是催化劑活性及催化劑壽命。本文以合成活性高、壽命長的新型催化劑為目標設計主要以玉米秸稈為原料的催化體系。首先進行生物質熱解溫度的確定,從經(jīng)濟和實驗角度考慮,確定600℃為生物質熱解溫度；其次進行填料的選取,從吸收灰分和體系質量衡算角度選取分子篩作為填料；進行堿金屬負載的催化熱解實驗,對產(chǎn)物氣及焦油的脫除進行了一系列的實驗研究,數(shù)據(jù)整理歸納,選取活性金屬組分鎳、鑭、鐵；合成鈣鈦礦型催化劑LaNiO_3催化劑作為口標催化劑,該催化劑負載量6wt%、催化溫度800℃條件下催化效果最佳,使可收集物質占反應前秸稈質量百分比達到97.47%、減少23.68%的質量損失,重質焦油消除率達到78.77%、產(chǎn)物氣體積由4.11L提至10.76L并明顯提高產(chǎn)物氣熱值,最優(yōu)產(chǎn)物氣熱值為4359.27kcal/m3、催化劑壽命為13.5h。生物質熱解除了由熱解溫度,加熱速率等因素決定,與生物質的種類及生物質尺寸也有著密切的關聯(lián)。粒徑減少促進生物質熱解,同一生物質,40目粒徑的生物質熱解效果最好；對三種生物質進行研究,得出結論：對不同種類生物質進行工業(yè)分析,生物質熱解程度由其中揮發(fā)分決定,生物質中灰分由其成分的原因對生物質熱解起到積極的催化作用。
【學位授予單位】：北京化工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TK6
【圖文】：

逡逑生物油；如圖２－３所示裝置流程，具有傳熱性能好，節(jié)省空間等特點，短暫的氣相停逡逑留時間可抑制二次裂化反應，但是該裝置需要大量循環(huán)氣。逡逑口肝。百逡逑其—ｙ邋ｙ義逡逑Ｆ１邋Ｗ邐廠邋Ｈ邋—？—逡逑ｙ邐—邋—邐ｇ逡逑１０邋邐邐逡逑［ｍ邋＊邋ｉ邋￣邋邐逡逑ｕ邋—邐�。海穑哌姡掊义希獭义希探o巧斗２．巧化巧給巧機３．反應器４．分離器５．巧水冷去Ｍ．冰水冷卸了．過濾器８．壓縮逡逑機９．氣體計１０．容巧箱Ｕ．；殼動指示儀評壓力指示儀口．氣體分析儀�。矗闪坑嬕诲义希慑义蠂玻鄙镔|流化床閃速熱解裝置逡逑Ｆｉｇ．２－１邋Ｆｈｉｉｄｉｚｅｄ邋ｂｅｄ邋ａｐｐａｒａｔｕｓ邋ｆｏｒ邋ｂｉｏｍａｓｓ邋ｆｌａｓｈ邋ｐｙｒｏｔｙｓｉｓ逡逑Ａ邋巧巧邋Ｉ邐，魄ｓ邐迎邋Ｑｈａ—一ｉ逡逑？泛；：左■邐？邋：＇：：：；邐Ｋ＇－ｌＣ逡逑１：邐ｉｉｌ邋５邋媝邐＾邐＼逡逑？ＨＨ邋Ｉ邋？：蔚邋邋焉Ｕ邐／邐Ｉ逡逑Ａ逡逑ｊ邋—＇�！蹶枺卞澹椤蹩冢濉姡疲澹辏澹辏椋欤辍义希赀娍谶姟澹⑦姡慑义希崭傊劣嫞玻畾怏w巧熱３．熱解反應器４．構瓷巧絕緣５．化熱元件６．陶瓷營７．樣品躲８．請逡逑滿口邋９．產(chǎn)品氣１０．沿巧儀１１．泡度指示儀１２．冷疑管１３．冷水箱１４．水循環(huán)累１５．冷凝逡逑器１６．氣化巧至計＾逡逑圖２－２生物質間接加熱固定

邋３－３所示，隨著熱解溫度的升高，產(chǎn)物氣體積增大，產(chǎn)物氣中氨氣、甲燒在產(chǎn)物氣中占有體積比隨溫度升高成線性增高趨勢，二氧化碳產(chǎn)物比隨n壬叱上咝約跎僨魘啤Ｔ詰廄扇冉獾墓蹋擔埃ǎ裕檬苯褂筒孔釕囈褂突嶠徊澆辛呀夥從�，产捂y湓諶冉飴諞步懈叢擁姆綽諢岱⑸路從Γ哄義希穡茫浚媯媯浚荊瘢�，倠傓＋}齲五澹ǎ常擔茫浚齲垮澹睿茫希蓿懼澹玻睿茫襄澹五邋澹ǎ常叮�？｝x浚蓿睿茫伲蓿齲五澹ǎ常罰茫浚齲礤澹澹睿繞蓿睿茫希ǎ睿ィ韌蹂危ǎ常福常滴褂偷牧呀夥從�，随着温儿o納擼褂土呀獬潭忍岣擼褂土呀

本文編號：2781869