改性HZSM-5催化微波輔助竹木熱解制油性能研究
發(fā)布時間:2021-10-25 07:57
HZSM-5催化劑由于其較強的酸性和良好的擇形催化性能廣泛應(yīng)用于生物質(zhì)催化快速熱解過程中,但是其在催化熱解過程中結(jié)焦失活問題影響了其催化性能。因此本文分別采用浸漬法和化學液相沉積法制備了改性HZSM-5催化劑,最終獲得P/HZSM-5、P/Zn-HZSM-5、P/Ni-HZSM-5、SiO2-HZSM-5和TiO2-HZSM-5。采用XRD、N2-吸附脫附、NH3-TPD和SEM等表征分析手段對改性催化劑的物化性質(zhì)進行了分析,然后分別在Py-GC/MS和自行設(shè)計的微波熱解反應(yīng)器上進行了改性催化劑催化熱解竹木Py-GC/MS實驗和催化微波輔助熱解竹木實驗,研究了不同改性方法對于催化劑催化活性和催化劑抗結(jié)焦性能的影響,并探究了負載量、催化劑比例等因素對于催化熱解竹木產(chǎn)物分布的影響,并篩選出最佳反應(yīng)條件。對于浸漬法改性催化劑表征分析發(fā)現(xiàn),P元素負載優(yōu)化了催化劑的酸性位點分布,P、Zn和Ni元素在催化劑上分布均勻,其負載并未破壞HZSM-5的骨架結(jié)構(gòu),同時改性HZSM-5的比表面積和微孔體積隨著元素負載量的...
【文章來源】:東南大學江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:91 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
Py-GC/MS儀器照片
(99.999%)MS 工作條件 EI 模質(zhì)譜掃描范圍 檢索譜庫 NI劑微波輔助熱解實驗解竹木制油實驗在如圖 2-2 微波熱解反應(yīng)器上進 2kW,頻率為 2.45GHz,熱解反應(yīng)在反應(yīng)器內(nèi)的石軟件,可以監(jiān)測溫度以及微波反應(yīng)器功率。實驗質(zhì)和改性催化劑按照一定比例混合均勻,同時取內(nèi),在 N2載氣為 600mL/min 下排盡反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)用下石英容器內(nèi)部達到設(shè)定溫度,然后將生物質(zhì)行催化微波輔助熱解竹木實驗,熱解產(chǎn)物經(jīng)過兩一定比例的無水乙醇溶解后進行在 GC/MS 上進
時隨著 P 負載量的不斷增加,強酸位點酸量呈現(xiàn)出一種階梯下降的趨勢而弱酸位點變化不大,這是由于 P 會導致分子篩骨架微弱脫鋁從而促使強酸位點酸量降低[95]。同時 P 改性 HZSM-5 催化劑低溫和高溫吸附峰溫度均稍有降低,說明 P 改性一定程度降低了 HZSM-5 催化劑的酸強度。0 100 200 300 400 500 600 700 800800805810815820825(e)(d)(c)(b)(a)TCD信號/mV溫度 /℃(a)0% P-HZ(b)1.5% P-HZ(c)2.5% P-HZ(d)3.5% P-HZ(e)4.5% P-HZ圖 3-2 不同 P 負載量 HZSM-5 的 NH3-TPD 表征分析(4)SEM 表征分析(a) (b)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]復合改性ZSM-5催化熱解松木和低密度聚乙烯的研究[J]. 姚維坤,周國強,張先龍,吳雪平,于艷卿,王玉玨. 太陽能學報. 2016(06)
[2]In situ catalytic conversion of biomass fast pyrolysis vapors on HZSM–5[J]. Yindi Zhang,Ping Chen,Hui Lou. Journal of Energy Chemistry. 2016(03)
[3]生物質(zhì)廢棄物厭氧發(fā)酵的研究進展[J]. 杜婷婷,云斯寧,朱江,黃欣磊,張仙梅,曾漢候. 中國沼氣. 2016(02)
[4]生物質(zhì)直燃系統(tǒng)的能耗分析和溫室氣體排放[J]. 陳德民,柳鋒,楊晴,韓菲,林貴英,陳漢平. 太陽能學報. 2016(03)
[5]基于微波法的生物質(zhì)熱解油改性[J]. 崔勇,常建民,李本,王文亮,虞羽翔,任學勇. 東北林業(yè)大學學報. 2016(02)
[6]Zn-P復合改性HZSM-5在線催化熱解獲取生物油的研究[J]. 李小華,陳磊,樊永勝,焦麗華,劉莎,蔡憶昔. 燃料化學學報. 2015(05)
[7]木屑微波熱解制取生物質(zhì)油工藝條件探討[J]. 蘆超,喬磊,高新航,張曉華,李凝. 化工技術(shù)與開發(fā). 2015(01)
[8]水熱處理對HZSM-5分子篩催化熱解生物質(zhì)性能的研究[J]. 仲兆平,張波,丁寬,曹圓媛,劉志超. 工程熱物理學報. 2014(09)
[9]HZSM-5分子篩催化熱裂解油菜秸稈制取精制生物油[J]. 俞寧,蔡憶昔,李小華,樊永勝,尹海云,張蓉仙. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2014(15)
[10]生物質(zhì)微波熱解影響因素的研究[J]. 趙延兵,王鑫,佟明友. 當代化工. 2013(05)
博士論文
[1]可燃固體廢棄物熱解特性及其過程數(shù)值模擬研究[D]. 丁寬.東南大學 2017
[2]生物質(zhì)催化熱解中催化劑積炭與再生特性研究[D]. 邵珊珊.東南大學 2016
[3]生物質(zhì)快速催化熱解制備高附加值化學品的研究[D]. 張智博.華北電力大學(北京) 2016
[4]基于微波加熱的竹材生物質(zhì)熱解機理及特性研究[D]. 董慶.東南大學 2015
[5]毛竹熱解行為及預處理影響的研究[D]. 谷雙.浙江大學 2011
[6]農(nóng)作物秸稈微波熱解實驗及機理研究[D]. 趙希強.山東大學 2010
[7]生物質(zhì)催化熱解和氣化的應(yīng)用基礎(chǔ)研究[D]. 李建芬.華中科技大學 2007
[8]生物質(zhì)流化床熱解液化實驗研究及應(yīng)用[D]. 王賢華.華中科技大學 2007
碩士論文
[1]改性HZSM-5催化生物質(zhì)和廢塑料共熱解的性能研究[D]. 姚維坤.合肥工業(yè)大學 2015
[2]微波輔助酸預處理生物質(zhì)的快速熱解研究[D]. Md.Suruzzaman.清華大學 2014
[3]竹材熱解多聯(lián)產(chǎn)產(chǎn)物特性的實驗研究[D]. 李開志.華中科技大學 2013
[4]生物質(zhì)能資源化利用系統(tǒng)的初始條件及生物周期評價的研究[D]. 劉俊偉.北京化工大學 2010
[5]小麥秸稈微波熱解產(chǎn)物特性研究[D]. 劉洪貞.山東大學 2010
本文編號:3456975
【文章來源】:東南大學江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:91 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
Py-GC/MS儀器照片
(99.999%)MS 工作條件 EI 模質(zhì)譜掃描范圍 檢索譜庫 NI劑微波輔助熱解實驗解竹木制油實驗在如圖 2-2 微波熱解反應(yīng)器上進 2kW,頻率為 2.45GHz,熱解反應(yīng)在反應(yīng)器內(nèi)的石軟件,可以監(jiān)測溫度以及微波反應(yīng)器功率。實驗質(zhì)和改性催化劑按照一定比例混合均勻,同時取內(nèi),在 N2載氣為 600mL/min 下排盡反應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)用下石英容器內(nèi)部達到設(shè)定溫度,然后將生物質(zhì)行催化微波輔助熱解竹木實驗,熱解產(chǎn)物經(jīng)過兩一定比例的無水乙醇溶解后進行在 GC/MS 上進
時隨著 P 負載量的不斷增加,強酸位點酸量呈現(xiàn)出一種階梯下降的趨勢而弱酸位點變化不大,這是由于 P 會導致分子篩骨架微弱脫鋁從而促使強酸位點酸量降低[95]。同時 P 改性 HZSM-5 催化劑低溫和高溫吸附峰溫度均稍有降低,說明 P 改性一定程度降低了 HZSM-5 催化劑的酸強度。0 100 200 300 400 500 600 700 800800805810815820825(e)(d)(c)(b)(a)TCD信號/mV溫度 /℃(a)0% P-HZ(b)1.5% P-HZ(c)2.5% P-HZ(d)3.5% P-HZ(e)4.5% P-HZ圖 3-2 不同 P 負載量 HZSM-5 的 NH3-TPD 表征分析(4)SEM 表征分析(a) (b)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]復合改性ZSM-5催化熱解松木和低密度聚乙烯的研究[J]. 姚維坤,周國強,張先龍,吳雪平,于艷卿,王玉玨. 太陽能學報. 2016(06)
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[3]生物質(zhì)廢棄物厭氧發(fā)酵的研究進展[J]. 杜婷婷,云斯寧,朱江,黃欣磊,張仙梅,曾漢候. 中國沼氣. 2016(02)
[4]生物質(zhì)直燃系統(tǒng)的能耗分析和溫室氣體排放[J]. 陳德民,柳鋒,楊晴,韓菲,林貴英,陳漢平. 太陽能學報. 2016(03)
[5]基于微波法的生物質(zhì)熱解油改性[J]. 崔勇,常建民,李本,王文亮,虞羽翔,任學勇. 東北林業(yè)大學學報. 2016(02)
[6]Zn-P復合改性HZSM-5在線催化熱解獲取生物油的研究[J]. 李小華,陳磊,樊永勝,焦麗華,劉莎,蔡憶昔. 燃料化學學報. 2015(05)
[7]木屑微波熱解制取生物質(zhì)油工藝條件探討[J]. 蘆超,喬磊,高新航,張曉華,李凝. 化工技術(shù)與開發(fā). 2015(01)
[8]水熱處理對HZSM-5分子篩催化熱解生物質(zhì)性能的研究[J]. 仲兆平,張波,丁寬,曹圓媛,劉志超. 工程熱物理學報. 2014(09)
[9]HZSM-5分子篩催化熱裂解油菜秸稈制取精制生物油[J]. 俞寧,蔡憶昔,李小華,樊永勝,尹海云,張蓉仙. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2014(15)
[10]生物質(zhì)微波熱解影響因素的研究[J]. 趙延兵,王鑫,佟明友. 當代化工. 2013(05)
博士論文
[1]可燃固體廢棄物熱解特性及其過程數(shù)值模擬研究[D]. 丁寬.東南大學 2017
[2]生物質(zhì)催化熱解中催化劑積炭與再生特性研究[D]. 邵珊珊.東南大學 2016
[3]生物質(zhì)快速催化熱解制備高附加值化學品的研究[D]. 張智博.華北電力大學(北京) 2016
[4]基于微波加熱的竹材生物質(zhì)熱解機理及特性研究[D]. 董慶.東南大學 2015
[5]毛竹熱解行為及預處理影響的研究[D]. 谷雙.浙江大學 2011
[6]農(nóng)作物秸稈微波熱解實驗及機理研究[D]. 趙希強.山東大學 2010
[7]生物質(zhì)催化熱解和氣化的應(yīng)用基礎(chǔ)研究[D]. 李建芬.華中科技大學 2007
[8]生物質(zhì)流化床熱解液化實驗研究及應(yīng)用[D]. 王賢華.華中科技大學 2007
碩士論文
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[2]微波輔助酸預處理生物質(zhì)的快速熱解研究[D]. Md.Suruzzaman.清華大學 2014
[3]竹材熱解多聯(lián)產(chǎn)產(chǎn)物特性的實驗研究[D]. 李開志.華中科技大學 2013
[4]生物質(zhì)能資源化利用系統(tǒng)的初始條件及生物周期評價的研究[D]. 劉俊偉.北京化工大學 2010
[5]小麥秸稈微波熱解產(chǎn)物特性研究[D]. 劉洪貞.山東大學 2010
本文編號:3456975
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