生物質(zhì)能是一種可以轉(zhuǎn)化為液體燃料從而實(shí)現(xiàn)替代化石燃料的可再生能源。生物質(zhì)快速熱解液化技術(shù)因其轉(zhuǎn)化效率高、易操作等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于生物質(zhì)熱解領(lǐng)域。但通過(guò)快速熱解液化技術(shù)制得的生物原油品質(zhì)較差,無(wú)法直接用作發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料,因此,需要對(duì)生物原油進(jìn)行進(jìn)一步的提質(zhì)。而常用的方法是采用沸石類(lèi)分子篩催化劑對(duì)生物質(zhì)熱解氣進(jìn)行催化裂解。因此,本文選取常見(jiàn)的農(nóng)作廢棄物油菜秸稈作為生物質(zhì)原料,以金屬La改性的MCM-41和HZSM-5分子篩為催化劑,在固定床熱解反應(yīng)器上開(kāi)展改性聯(lián)合催化提質(zhì)熱解氣的研究。具體內(nèi)容如下:（1）通過(guò)浸漬法制備不同負(fù)載濃度的La改性MCM-41分子篩,并利用改性后La/MCM-41分子篩開(kāi)展真空熱解催化提質(zhì)熱解氣的研究。通過(guò)X射線(xiàn)衍射、掃描電鏡、透射電鏡和吡啶紅外等分析測(cè)試技術(shù)對(duì)改性前后的MCM-41分子篩進(jìn)行表征,探究La離子的引入對(duì)生物油有機(jī)相性質(zhì)和組分的影響,并對(duì)使用了120 min后的四種失活催化劑進(jìn)行熱重分析。結(jié)果表明,經(jīng)La改性后的MCM-41表現(xiàn)出良好的結(jié)構(gòu)有序性,且La/MCM-41的B酸和L酸的含量增多;La/MCM-41分子篩能有效地改善生物油的理化性質(zhì),pH值和... 

【文章來(lái)源】：江蘇大學(xué)江蘇省

【文章頁(yè)數(shù)】：71 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

本文的技術(shù)路線(xiàn)

壓力為 7.0kPa，催化床層高度為 27mm[55]。因此，試驗(yàn)采用相同的反應(yīng)條件對(duì)生物質(zhì)行催化熱解。試驗(yàn)所用油菜秸稈真空熱解及在線(xiàn)催化系統(tǒng)的示意圖和現(xiàn)場(chǎng)圖如圖 2.1 和圖 2.2 所。由圖 2.1 可以看出，該系統(tǒng)主要由熱解裝置、催化裝置、溫控裝置、過(guò)濾裝置、氮?dú)狻⒗溱逡约罢婵毡玫冉M成[56]。將熱解裝置和催化裝置分別連接到溫控裝置上，通過(guò)溫裝置，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)溫度的變化。在熱解裝置和催化裝置之間、催化裝置和上方連接路之間放置石棉隔熱墊片以確保系統(tǒng)的氣密性，同時(shí)，將 100 目的不銹鋼絲網(wǎng)分別置過(guò)濾裝置中，用以過(guò)濾出熱解氣中小顆粒固體雜質(zhì)[57]。稱(chēng)取 150 g 的油菜秸稈，將油秸稈均勻地放置在熱解反應(yīng)器內(nèi)，同時(shí)，稱(chēng)取 30g 催化劑，將催化劑放置于 200 目的銹鋼絲網(wǎng)的吊籃中。試驗(yàn)開(kāi)始前，將冷阱溫度控制在-20℃左右，通過(guò)控制真空泵上的止閥，將試驗(yàn)系統(tǒng)內(nèi)部壓力降至 5.0kPa，而試驗(yàn)結(jié)束后，需要關(guān)閉真空泵，并向系統(tǒng)通入 N2以避免熱解產(chǎn)物和催化劑接觸空氣而發(fā)生反應(yīng)。

圖 2.2 油菜秸稈真空熱解及在線(xiàn)催化提質(zhì)系統(tǒng)試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)2 Experimental layout of vacuum pyrolysis and catalytic upgrading，先將催化反應(yīng)裝置以 20.0℃/min 的升溫速率加熱至 5溫速率加熱熱解裝置，當(dāng)熱解終溫達(dá)到 500 ℃時(shí)保溫 速裂解生成初級(jí)熱解蒸汽，隨后進(jìn)入催化裝置，在催化二次熱解蒸汽，在冷卻系統(tǒng)中冷卻后（冷卻液為乙二醇時(shí)，得到的液體產(chǎn)物即為催化提質(zhì)后的生物油。集與處理裝置充分冷卻后，取下收集試管并進(jìn)行稱(chēng)重。收集試管象，如圖 2.3 所示。由圖 2.3 可見(jiàn)，液相產(chǎn)物中上層為油有小部分的雜質(zhì)。用微孔過(guò)濾器（0.45μm）去除雜質(zhì)后產(chǎn)物進(jìn)行萃取分離，將萃取后的液體放置于 40 ℃恒溫氯甲烷后最終剩余液體即為生物油的有機(jī)相產(chǎn)物。將直


本文編號(hào)：3219822