載鎳橄欖石催化劑對(duì)棉稈熱解的影響
發(fā)布時(shí)間:2021-03-11 11:55
為了揭示催化劑對(duì)生物質(zhì)熱解過(guò)程的影響,文章以新疆棉稈為原料,研究了橄欖石及載鎳橄欖石(NiO-olivine)對(duì)棉稈熱解產(chǎn)物的影響規(guī)律,并對(duì)其物理、化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行表征。研究結(jié)果表明:催化劑對(duì)生物質(zhì)熱解起到雙重作用,一方面,促進(jìn)半焦的進(jìn)一步熱解,提高生物質(zhì)熱解過(guò)程中碳的轉(zhuǎn)化率和原料的利用率,另一方面,對(duì)熱解焦油的裂解具有較好的催化作用,促進(jìn)了焦油和甲烷的裂解/重整反應(yīng),從而提高了氣體產(chǎn)率,H2含量提高一倍。生物質(zhì)熱解過(guò)程中,催化劑表面的NiO被熱解氣還原形成單質(zhì)Ni充當(dāng)活性中心;隨著熱解溫度的升高,催化劑的催化效果更加明顯;隨著NiO負(fù)載量的增加,催化劑的催化活性不斷增強(qiáng),當(dāng)負(fù)載量大于7%時(shí),催化劑的自還原消耗大量的熱解氣導(dǎo)致產(chǎn)氣中的H2和CO含量大幅度降低,CO2和H2O含量增加。該研究結(jié)果有助于深入了解鎳基催化劑對(duì)生物質(zhì)熱解的影響機(jī)制,為生物質(zhì)催化氣化提供參考依據(jù)。
【文章來(lái)源】:可再生能源. 2018,36(07)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:8 頁(yè)
【部分圖文】:
管式反應(yīng)器示意圖
O2導(dǎo)致產(chǎn)氣中H2O和CO2含量的增加。2.3SEM分析為了更直觀地分析催化劑和半焦的形貌特征,對(duì)新鮮橄欖石、反應(yīng)前后的NiO-olivine以及熱解半焦進(jìn)行SEM分析,結(jié)果如圖5所示。由圖5(a),(b),(c)可知,反應(yīng)前的橄欖石的表面比較平坦,沒(méi)有發(fā)現(xiàn)明顯的孔結(jié)構(gòu)。有研究表明,橄欖石的比表面積(3~4m2/g)和孔體積很小,可認(rèn)為是無(wú)孔材料[17]。反應(yīng)前的NiO-olivine的表面形貌與反應(yīng)前的橄欖石相似,表面呈現(xiàn)較為均勻的NiO圖3催化劑和熱解溫度對(duì)氣體組成的影響Fig.3Theeffectofcatalystandtemperatureongascomposition(c)7%NiO-olivine催化條件熱解溫度/℃500550600650700H2COCxHyCO2CH46050403020100含量/%(a)產(chǎn)物分布半焦焦油氣體水403020100產(chǎn)率/%3%NiO-olivine5%NiO-olivine7%NiO-olivine10%NiO-olivine(b)氣體組成圖4NiO負(fù)載量對(duì)熱解產(chǎn)物和氣體組成的影響Fig.4InfluenceofNiOloadingonpyrolysisproductsandgascompositionH2COCH4CO2CnHm403020100含量/%3%NiO-olivine5%NiO-olivine7%NiO-olivine10%NiO-olivine·972·可再生能源2018,36(7)
體積很小,可認(rèn)為是無(wú)孔材料[17]。反應(yīng)前的NiO-olivine的表面形貌與反應(yīng)前的橄欖石相似,表面呈現(xiàn)較為均勻的NiO圖3催化劑和熱解溫度對(duì)氣體組成的影響Fig.3Theeffectofcatalystandtemperatureongascomposition(c)7%NiO-olivine催化條件熱解溫度/℃500550600650700H2COCxHyCO2CH46050403020100含量/%(a)產(chǎn)物分布半焦焦油氣體水403020100產(chǎn)率/%3%NiO-olivine5%NiO-olivine7%NiO-olivine10%NiO-olivine(b)氣體組成圖4NiO負(fù)載量對(duì)熱解產(chǎn)物和氣體組成的影響Fig.4InfluenceofNiOloadingonpyrolysisproductsandgascompositionH2COCH4CO2CnHm403020100含量/%3%NiO-olivine5%NiO-olivine7%NiO-olivine10%NiO-olivine·972·可再生能源2018,36(7)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]不同鈣基吸收劑對(duì)玉米秸稈熱解氣化制氫特性的影響[J]. 李斌,韓旭,陳義龍,魏良元,楊海平,陳漢平. 可再生能源. 2017(04)
[2]花生殼和松木屑固定床低溫?zé)峤馓匦缘膶?shí)驗(yàn)研究[J]. 安楊,徐靜,Arash Tahmasebi,余江龍. 可再生能源. 2016(12)
[3]松木屑加壓CaO催化熱解動(dòng)力學(xué)研究[J]. 余維金,應(yīng)浩,江俊飛,王燕杰. 生物質(zhì)化學(xué)工程. 2014(03)
[4]抽提物的去除對(duì)生物質(zhì)熱解的影響研究[J]. 胡億明,蔣劍春,孫云娟,楊中志. 可再生能源. 2014(03)
[5]中國(guó)秸稈資源數(shù)量估算[J]. 畢于運(yùn),高春雨,王亞靜,李寶玉. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2009(12)
[6]不同礦源橄欖石對(duì)催化苯水蒸氣重整的影響[J]. 楊小芹,徐紹平,胡冠,劉長(zhǎng)厚. 催化學(xué)報(bào). 2009(06)
[7]生物質(zhì)催化氣化制取富氫氣體實(shí)驗(yàn)研究[J]. 謝玉榮,肖軍,沈來(lái)宏,盧海勇,高楊. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2008(07)
[8]橄欖石對(duì)高溫焦?fàn)t煤氣中焦油組分的催化裂解[J]. 卜憲昵,岳寶華,戴智銘,方建慧,丁偉中. 煤炭轉(zhuǎn)化. 2008(02)
[9]生物質(zhì)熱解產(chǎn)物中焦油的催化裂解[J]. 侯斌,呂子安,李曉輝,李定凱. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2001(01)
博士論文
[1]外循環(huán)徑向移動(dòng)床中生物質(zhì)和煤催化共氣化研究[D]. 亞力昆江·吐?tīng)栠d.大連理工大學(xué) 2015
[2]用于生物質(zhì)焦油水蒸氣重整的橄欖石載鎳催化劑的研究[D]. 楊小芹.大連理工大學(xué) 2010
本文編號(hào):3076416
【文章來(lái)源】:可再生能源. 2018,36(07)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:8 頁(yè)
【部分圖文】:
管式反應(yīng)器示意圖
O2導(dǎo)致產(chǎn)氣中H2O和CO2含量的增加。2.3SEM分析為了更直觀地分析催化劑和半焦的形貌特征,對(duì)新鮮橄欖石、反應(yīng)前后的NiO-olivine以及熱解半焦進(jìn)行SEM分析,結(jié)果如圖5所示。由圖5(a),(b),(c)可知,反應(yīng)前的橄欖石的表面比較平坦,沒(méi)有發(fā)現(xiàn)明顯的孔結(jié)構(gòu)。有研究表明,橄欖石的比表面積(3~4m2/g)和孔體積很小,可認(rèn)為是無(wú)孔材料[17]。反應(yīng)前的NiO-olivine的表面形貌與反應(yīng)前的橄欖石相似,表面呈現(xiàn)較為均勻的NiO圖3催化劑和熱解溫度對(duì)氣體組成的影響Fig.3Theeffectofcatalystandtemperatureongascomposition(c)7%NiO-olivine催化條件熱解溫度/℃500550600650700H2COCxHyCO2CH46050403020100含量/%(a)產(chǎn)物分布半焦焦油氣體水403020100產(chǎn)率/%3%NiO-olivine5%NiO-olivine7%NiO-olivine10%NiO-olivine(b)氣體組成圖4NiO負(fù)載量對(duì)熱解產(chǎn)物和氣體組成的影響Fig.4InfluenceofNiOloadingonpyrolysisproductsandgascompositionH2COCH4CO2CnHm403020100含量/%3%NiO-olivine5%NiO-olivine7%NiO-olivine10%NiO-olivine·972·可再生能源2018,36(7)
體積很小,可認(rèn)為是無(wú)孔材料[17]。反應(yīng)前的NiO-olivine的表面形貌與反應(yīng)前的橄欖石相似,表面呈現(xiàn)較為均勻的NiO圖3催化劑和熱解溫度對(duì)氣體組成的影響Fig.3Theeffectofcatalystandtemperatureongascomposition(c)7%NiO-olivine催化條件熱解溫度/℃500550600650700H2COCxHyCO2CH46050403020100含量/%(a)產(chǎn)物分布半焦焦油氣體水403020100產(chǎn)率/%3%NiO-olivine5%NiO-olivine7%NiO-olivine10%NiO-olivine(b)氣體組成圖4NiO負(fù)載量對(duì)熱解產(chǎn)物和氣體組成的影響Fig.4InfluenceofNiOloadingonpyrolysisproductsandgascompositionH2COCH4CO2CnHm403020100含量/%3%NiO-olivine5%NiO-olivine7%NiO-olivine10%NiO-olivine·972·可再生能源2018,36(7)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]不同鈣基吸收劑對(duì)玉米秸稈熱解氣化制氫特性的影響[J]. 李斌,韓旭,陳義龍,魏良元,楊海平,陳漢平. 可再生能源. 2017(04)
[2]花生殼和松木屑固定床低溫?zé)峤馓匦缘膶?shí)驗(yàn)研究[J]. 安楊,徐靜,Arash Tahmasebi,余江龍. 可再生能源. 2016(12)
[3]松木屑加壓CaO催化熱解動(dòng)力學(xué)研究[J]. 余維金,應(yīng)浩,江俊飛,王燕杰. 生物質(zhì)化學(xué)工程. 2014(03)
[4]抽提物的去除對(duì)生物質(zhì)熱解的影響研究[J]. 胡億明,蔣劍春,孫云娟,楊中志. 可再生能源. 2014(03)
[5]中國(guó)秸稈資源數(shù)量估算[J]. 畢于運(yùn),高春雨,王亞靜,李寶玉. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2009(12)
[6]不同礦源橄欖石對(duì)催化苯水蒸氣重整的影響[J]. 楊小芹,徐紹平,胡冠,劉長(zhǎng)厚. 催化學(xué)報(bào). 2009(06)
[7]生物質(zhì)催化氣化制取富氫氣體實(shí)驗(yàn)研究[J]. 謝玉榮,肖軍,沈來(lái)宏,盧海勇,高楊. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2008(07)
[8]橄欖石對(duì)高溫焦?fàn)t煤氣中焦油組分的催化裂解[J]. 卜憲昵,岳寶華,戴智銘,方建慧,丁偉中. 煤炭轉(zhuǎn)化. 2008(02)
[9]生物質(zhì)熱解產(chǎn)物中焦油的催化裂解[J]. 侯斌,呂子安,李曉輝,李定凱. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2001(01)
博士論文
[1]外循環(huán)徑向移動(dòng)床中生物質(zhì)和煤催化共氣化研究[D]. 亞力昆江·吐?tīng)栠d.大連理工大學(xué) 2015
[2]用于生物質(zhì)焦油水蒸氣重整的橄欖石載鎳催化劑的研究[D]. 楊小芹.大連理工大學(xué) 2010
本文編號(hào):3076416
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