【摘要】：生物質(zhì)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(zhì)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(zhì)有多種利用方式,最為常見的如直接燃燒,其中生物質(zhì)的熱解是其中非常重要且有效的生物質(zhì)處理方法。但是在生物質(zhì)熱解過程中會同時產(chǎn)生生物質(zhì)焦油,生物質(zhì)焦油在設(shè)備低溫區(qū)域液化堵塞管路,嚴(yán)重影響熱解反應(yīng),造成設(shè)備損壞及能量損耗,同時焦油對人身健康及環(huán)境都有嚴(yán)重的威脅。生物質(zhì)熱解追求盡可能消除焦油并制備高品質(zhì)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(guān)鍵。本文歸納整理了近年來國內(nèi)外學(xué)者對生物質(zhì)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(zhì)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(zhì)。催化脫除焦油技術(shù)的關(guān)鍵在于催化劑的選擇,催化劑選擇的重要標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)設(shè)計主要以玉米秸稈為原料的催化體系。首先進(jìn)行生物質(zhì)熱解溫度的確定,從經(jīng)濟(jì)和實驗角度考慮,確定600℃為生物質(zhì)熱解溫度；其次進(jìn)行填料的選取,從吸收灰分和體系質(zhì)量衡算角度選取分子篩作為填料；進(jìn)行堿金屬負(fù)載的催化熱解實驗,對產(chǎn)物氣及焦油的脫除進(jìn)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(biāo)催化劑,該催化劑負(fù)載量6wt%、催化溫度800℃條件下催化效果最佳,使可收集物質(zhì)占反應(yīng)前秸稈質(zhì)量百分比達(dá)到97.47%、減少23.68%的質(zhì)量損失,重質(zhì)焦油消除率達(dá)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(zhì)熱解除了由熱解溫度,加熱速率等因素決定,與生物質(zhì)的種類及生物質(zhì)尺寸也有著密切的關(guān)聯(lián)。粒徑減少促進(jìn)生物質(zhì)熱解,同一生物質(zhì),40目粒徑的生物質(zhì)熱解效果最好；對三種生物質(zhì)進(jìn)行研究,得出結(jié)論：對不同種類生物質(zhì)進(jìn)行工業(yè)分析,生物質(zhì)熱解程度由其中揮發(fā)分決定,生物質(zhì)中灰分由其成分的原因?qū)ι镔|(zhì)熱解起到積極的催化作用。
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)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(yīng)，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(jī)３．反應(yīng)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(jī)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|(zhì)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�，１邋ｉ□口．邋—邐Ｆ＊邋ｊ．邋ｊｉｌｊ—逡逑ｊ邐口邐—邋＂邐Ｉ逡逑Ｕ競至計２．氣體巧熱３．熱解反應(yīng)器４．構(gòu)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(zhì)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�。栽憥热解的过程�(dān)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�？倠偪－ＧG瘢�，倠傓＋}齲五澹ǎ常擔(dān)�？｝x垮澹睿茫希蓿懼澹玻睿茫襄澹五邋澹ǎ常叮茫浚齲浚蓿睿茫伲蓿齲五澹ǎ常罰�？｝x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