目前,氫氣主要是通過天然氣的水蒸氣催化重整得到的。然而,為了更加環(huán)保的制取氫氣,需要開發(fā)更多可持續(xù)更環(huán)保的方法。人們研究了很多種制取氫氣的方法。在所有的可再生資源中,生物質(zhì)是將來最具前景的。生物質(zhì)氣化已成為最具前景的制氫技術(shù)。本研究首先通過熱重實(shí)驗(yàn)分析（TGA）調(diào)查了兩種酸處理（硫酸、鹽酸和乙酸混合溶液）對幾種生物質(zhì)（大豆、稻殼、松木）的熱解行為的影響研究。實(shí)驗(yàn)加熱速率分別為10K/min,終溫為1173K。熱解在氮?dú)鈿夥障逻M(jìn)行,并用高純氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣體。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：硫酸處理的生物質(zhì)去除了其中的半纖維素并改變了木質(zhì)素的化學(xué)結(jié)構(gòu)使得木質(zhì)素的起始熱解溫度降低。鹽酸和乙酸混合溶液處理去除了生物質(zhì)灰分中部分的堿性離子,并改進(jìn)其多孔結(jié)構(gòu)促進(jìn)了熱解反應(yīng)產(chǎn)生更多的揮發(fā)分,最大熱解速率增大。為了考查流化床的操作條件對熱分解的特性的影響,制作了一臺模擬于熱分解反應(yīng)器的流化床裝置。測定各操作條件氣體流速、床層高度以及粒子類型對流化狀態(tài)的影響,得到了一個(gè)合適的操作條件范圍,為熱分解實(shí)驗(yàn)提供了必要的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。在此階段,以制取氫氣為目的產(chǎn)物,使用自行設(shè)計(jì)的雙顆粒流化床反應(yīng)裝置,選取四種生物質(zhì)作為實(shí)驗(yàn)原料,... 

【文章來源】：天津科技大學(xué)天津市

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 前言
    1.1 能源與環(huán)境
    1.2 世界能源發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 我國能源發(fā)展?fàn)顩r
    1.4 生物質(zhì)資源概況
        1.4.1 我國生物質(zhì)資源
        1.4.2 生物質(zhì)分類及其結(jié)構(gòu)組成
        1.4.3 生物質(zhì)的利用方式
    1.5 制氫工藝和途徑
        1.5.1 礦物燃料制氫
        1.5.2 水制氫
        1.5.3 生物質(zhì)制氫
    1.6 生物質(zhì)熱解和氣化制氫研究進(jìn)展
        1.6.1 生物質(zhì)熱解和氣化制氫存在的問題
        1.6.2 催化劑的篩選及其研究進(jìn)展
    1.7 研究背景及主要研究內(nèi)容
        1.7.1 研究背景
        1.7.2 主要研究內(nèi)容
2 植物類生物質(zhì)的熱解動(dòng)力學(xué)研究
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)用原料
        2.2.2 原料的酸處理
        2.2.3 熱重(TG)分析方法
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 生物質(zhì)原樣的熱解特性分析
        2.3.2 酸處理對樣品熱解特性的影響
        2.3.3 動(dòng)力學(xué)模型的建立
    2.4 本章小結(jié)
3 生物質(zhì)催化熱解制取BTXN的研究
    3.1 引言
    3.2 粉粒流化床的冷模實(shí)驗(yàn)研究
        3.2.1 冷模實(shí)驗(yàn)介紹
        3.2.2 冷模實(shí)驗(yàn)裝置
        3.2.3 冷模實(shí)驗(yàn)用原料
        3.2.4 冷模實(shí)驗(yàn)結(jié)論
    3.3 催化熱解實(shí)驗(yàn)部分
        3.3.1 實(shí)驗(yàn)材料
        3.3.2 實(shí)驗(yàn)裝置與流程
        3.3.3 實(shí)驗(yàn)分析方法
    3.4 結(jié)果與討論
        3.4.1 熱解溫度對生物質(zhì)熱解產(chǎn)物的影響
        3.4.2 反應(yīng)氣體和流化介質(zhì)對熱解產(chǎn)物的影響
        3.4.3 氫氣和氦氣混合氣體對熱解產(chǎn)物的影響
        3.4.4 氫氣和甲烷混合氣體對熱解產(chǎn)物的影響
    3.5 本章小結(jié)
4 生物質(zhì)催化熱解制取富氫氣體的研究
    4.1 引言
    4.2 常規(guī)熱解制氫原理
    4.3 實(shí)驗(yàn)部分
        4.3.1 生物質(zhì)試樣制備
        4.3.2 催化劑表征
        4.3.3 實(shí)驗(yàn)流程
    4.4 結(jié)果與討論
        4.4.1 生物質(zhì)的熱解特性研究
        4.4.2 熱解溫度對生物質(zhì)熱解產(chǎn)物的影響
        4.4.3 催化劑對生物質(zhì)熱解產(chǎn)物的影響
        4.4.4 催化劑的穩(wěn)定性
        4.4.5 催化熱解溫度對熱解產(chǎn)物富氫燃?xì)獾挠绊?br>        4.4.6 生物質(zhì)種類對熱解產(chǎn)物的影響
        4.4.7 燃料氣產(chǎn)物的熱值分析
    4.5 本章小結(jié)
5 結(jié)論
6 展望
7 參考文獻(xiàn)
8 攻讀碩士學(xué)位期間論文發(fā)表情況
9 致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]松木在不同條件下熱解失重規(guī)律實(shí)驗(yàn)研究[J]. 周新華,齊慶杰,吳憲,姜彥立.  科學(xué)技術(shù)與工程. 2007(06)
[2]生物質(zhì)快速熱解技術(shù)現(xiàn)狀[J]. 林木森,蔣劍春.  生物質(zhì)化學(xué)工程. 2006(01)
[3]生物質(zhì)催化氣化制氫催化劑研究進(jìn)展[J]. 胡冠,徐紹平,劉淑琴.  林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè). 2005(S1)
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[9]生物質(zhì)焦油的催化裂解研究[J]. 周勁松,王鐵柱,駱仲泱,張曉東,王樹榮,岑可法.  燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2003(02)
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本文編號：3201394