生物質(zhì)炭催化重整熱解焦油技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-04 06:50
生物質(zhì)能的利用是解決能源問題的重要途徑,氣化技術(shù)是生物質(zhì)利用的最有效的技術(shù),氣化氣內(nèi)焦油含量高是生物質(zhì)氣化技術(shù)大范圍推廣的技術(shù)瓶頸。生物質(zhì)炭是生物質(zhì)熱解過程的產(chǎn)物,采用生物質(zhì)炭作為焦油裂解催化劑具有潛在的優(yōu)勢(shì)。水蒸汽在高溫下對(duì)焦油具有重整作用。將生物質(zhì)炭催化裂解技術(shù)和水蒸汽重整技術(shù)結(jié)合起來是降低焦油含量的有效手段。第一、本文綜述了國(guó)內(nèi)外關(guān)于焦油催化裂解和蒸汽重整研究的進(jìn)展,主要包括各種催化劑的性能、操作條件對(duì)催化性能的影響、催化劑積炭和再生、蒸汽的重整作用和催化重整機(jī)理等,提出了采用生物質(zhì)炭作為焦油的催化劑并結(jié)合焦油水蒸汽重整的技術(shù)路線。第二、在實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的實(shí)驗(yàn)臺(tái)上,研究了焦油的催化重整性能。通過對(duì)焦油轉(zhuǎn)化率、熱解產(chǎn)物和熱解氣組分進(jìn)行的研究可知:焦油的催化重整技術(shù)能促進(jìn)可凝結(jié)相產(chǎn)量的降低和氣相產(chǎn)量的增加,焦油轉(zhuǎn)化率最高時(shí)可達(dá)96.1%。熱解氣組分的變化表現(xiàn)可燃成分的增加。氫氣含量變化最明顯,最高可以達(dá)到熱解氣體積的50.2%。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知:催化裂解溫度和S/C對(duì)催化性能影響較大,氮?dú)饬髁康挠绊懴鄬?duì)較小,催化裂解區(qū)長(zhǎng)度和蒸汽加入方式也具有一定的影響;不同實(shí)驗(yàn)條件下生物質(zhì)炭的微觀結(jié)構(gòu)也發(fā)...
【文章來源】:天津大學(xué)天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:140 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
蒸汽發(fā)生器的結(jié)構(gòu)圖
2.1 實(shí)驗(yàn)裝置和儀器2.1.1 實(shí)驗(yàn)裝置圖 2-1 為實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖,圖 2-2 為實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)圖。該系統(tǒng)包括熱解反應(yīng)器、催化反應(yīng)器、蒸汽發(fā)生器、熱解氣冷卻裝置、檢測(cè)系統(tǒng)等。反應(yīng)器為長(zhǎng) 900mm,內(nèi)徑 70mm 不銹鋼圓柱體,包括 450mm 生物質(zhì)熱解區(qū)和 450mm 焦油催化裂解區(qū)。生物質(zhì)熱解區(qū)左端 200mm 區(qū)域?yàn)椴牧洗娣艆^(qū),右側(cè) 200mm 區(qū)域?yàn)樯镔|(zhì)熱解區(qū),中間間隔是為了減輕材料的預(yù)熱解。焦油催化裂解區(qū)包括長(zhǎng) 150mm 的三段。生物質(zhì)熱解區(qū)和三段焦油催化裂解區(qū)分別由獨(dú)立的電加熱器加熱,加熱功率1H1圖 2-1 實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖1—氮?dú)馄?2—?dú)怏w流量計(jì) 3—反應(yīng)器 4—熱電偶 5—電加熱器 6—數(shù)顯溫控儀 7—數(shù)顯恒流泵 8—蒸汽發(fā)生器 9—焦油取樣口 10—冷凝器 11—冷卻水出口 12—冷卻水進(jìn)口 13—集液瓶 14—干燥器 15—?dú)怏w流量計(jì) 16—?dú)庀嗌V儀 17—集氣裝置
圖 2-4 GS-2010 氣相色譜儀 圖 2-5 KYKY-2800B型掃描電鏡)HL-5B數(shù)顯恒流泵蒸汽發(fā)生器內(nèi)水的供應(yīng)是通過HL-5B型數(shù)顯恒流泵完成的。HL-5B型數(shù)顯是一種可加液或抽液的儀器設(shè)備,具有流量穩(wěn)定、連續(xù)可調(diào)、性能可靠、便等優(yōu)點(diǎn)。圖2-6為HL-5型數(shù)顯恒流泵。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]城市生活垃圾水蒸氣催化熱解的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 羅思義,肖波,郭獻(xiàn)軍. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2009(08)
[2]生物質(zhì)二次裂解制取氫氣的研究[J]. 孟光范,趙保峰,張曉東,陳雷,許海朋,孫立. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2009(06)
[3]煤焦水蒸氣催化氣化動(dòng)力學(xué)分析[J]. 楊景標(biāo),鄭炯,邱燕飛,李樹學(xué),李越勝. 節(jié)能. 2009(06)
[4]稻稈半焦與CO2氣化反應(yīng)特性的研究[J]. 黃艷琴,陰秀麗,吳創(chuàng)之,汪叢偉,謝建軍,周肇秋,馬隆龍,李海濱. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2009(03)
[5]生物質(zhì)焦油模型化合物催化轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)研究[J]. 徐鑫,陳雷,張曉東,孫海權(quán),許敏. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2009(02)
[6]CH4-CO2重整反應(yīng)過程中炭催化劑失重特性[J]. 董躍,張永發(fā),張國(guó)杰,貝昆侖,趙煒. 化學(xué)反應(yīng)工程與工藝. 2009(01)
[7]Ni-Fe/坡縷石催化水蒸氣重整杏核熱解焦油制氫[J]. 于建華,袁紅艷,徐紹平,楊小芹,劉淑琴. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2008(08)
[8]生物質(zhì)半焦高溫水蒸汽氣化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的研究[J]. 趙輝,周勁松,曹小偉,段玉燕,駱仲泱,岑可法. 動(dòng)力工程. 2008(03)
[9]生物質(zhì)氣化焦油脫除過程參數(shù)優(yōu)化方法[J]. 李大中,劉曉偉. 節(jié)能技術(shù). 2008(03)
[10]生物質(zhì)半焦CO2氣化反應(yīng)活性的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 張瑜,鄒志祥,閔凡飛,李寒旭,董眾兵. 煤炭學(xué)報(bào). 2008(05)
碩士論文
[1]生物質(zhì)裂解—半焦氣化實(shí)驗(yàn)研究[D]. 張瑜.安徽理工大學(xué) 2008
[2]生物質(zhì)氣流床氣化特性及半焦氣化動(dòng)力學(xué)研究[D]. 曹小偉.浙江大學(xué) 2007
[3]板栗殼和鋸末干餾熱解特性研究[D]. 王明峰.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2007
[4]天然氣蒸汽重整試驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及PEMFC燃料電池試驗(yàn)研究[D]. 王婷婷.東南大學(xué) 2006
[5]生物質(zhì)氣化中焦油的催化轉(zhuǎn)化[D]. 王炎昌.鄭州大學(xué) 2005
[6]生物質(zhì)焦油催化裂解實(shí)驗(yàn)及中熱值氣化技術(shù)應(yīng)用研究[D]. 劉亞軍.浙江大學(xué) 2004
[7]生物質(zhì)焦油催化裂解試驗(yàn)研究[D]. 王鐵柱.浙江大學(xué) 2003
本文編號(hào):3475219
【文章來源】:天津大學(xué)天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:140 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
蒸汽發(fā)生器的結(jié)構(gòu)圖
2.1 實(shí)驗(yàn)裝置和儀器2.1.1 實(shí)驗(yàn)裝置圖 2-1 為實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖,圖 2-2 為實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)圖。該系統(tǒng)包括熱解反應(yīng)器、催化反應(yīng)器、蒸汽發(fā)生器、熱解氣冷卻裝置、檢測(cè)系統(tǒng)等。反應(yīng)器為長(zhǎng) 900mm,內(nèi)徑 70mm 不銹鋼圓柱體,包括 450mm 生物質(zhì)熱解區(qū)和 450mm 焦油催化裂解區(qū)。生物質(zhì)熱解區(qū)左端 200mm 區(qū)域?yàn)椴牧洗娣艆^(qū),右側(cè) 200mm 區(qū)域?yàn)樯镔|(zhì)熱解區(qū),中間間隔是為了減輕材料的預(yù)熱解。焦油催化裂解區(qū)包括長(zhǎng) 150mm 的三段。生物質(zhì)熱解區(qū)和三段焦油催化裂解區(qū)分別由獨(dú)立的電加熱器加熱,加熱功率1H1圖 2-1 實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖1—氮?dú)馄?2—?dú)怏w流量計(jì) 3—反應(yīng)器 4—熱電偶 5—電加熱器 6—數(shù)顯溫控儀 7—數(shù)顯恒流泵 8—蒸汽發(fā)生器 9—焦油取樣口 10—冷凝器 11—冷卻水出口 12—冷卻水進(jìn)口 13—集液瓶 14—干燥器 15—?dú)怏w流量計(jì) 16—?dú)庀嗌V儀 17—集氣裝置
圖 2-4 GS-2010 氣相色譜儀 圖 2-5 KYKY-2800B型掃描電鏡)HL-5B數(shù)顯恒流泵蒸汽發(fā)生器內(nèi)水的供應(yīng)是通過HL-5B型數(shù)顯恒流泵完成的。HL-5B型數(shù)顯是一種可加液或抽液的儀器設(shè)備,具有流量穩(wěn)定、連續(xù)可調(diào)、性能可靠、便等優(yōu)點(diǎn)。圖2-6為HL-5型數(shù)顯恒流泵。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]城市生活垃圾水蒸氣催化熱解的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 羅思義,肖波,郭獻(xiàn)軍. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2009(08)
[2]生物質(zhì)二次裂解制取氫氣的研究[J]. 孟光范,趙保峰,張曉東,陳雷,許海朋,孫立. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2009(06)
[3]煤焦水蒸氣催化氣化動(dòng)力學(xué)分析[J]. 楊景標(biāo),鄭炯,邱燕飛,李樹學(xué),李越勝. 節(jié)能. 2009(06)
[4]稻稈半焦與CO2氣化反應(yīng)特性的研究[J]. 黃艷琴,陰秀麗,吳創(chuàng)之,汪叢偉,謝建軍,周肇秋,馬隆龍,李海濱. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2009(03)
[5]生物質(zhì)焦油模型化合物催化轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)研究[J]. 徐鑫,陳雷,張曉東,孫海權(quán),許敏. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2009(02)
[6]CH4-CO2重整反應(yīng)過程中炭催化劑失重特性[J]. 董躍,張永發(fā),張國(guó)杰,貝昆侖,趙煒. 化學(xué)反應(yīng)工程與工藝. 2009(01)
[7]Ni-Fe/坡縷石催化水蒸氣重整杏核熱解焦油制氫[J]. 于建華,袁紅艷,徐紹平,楊小芹,劉淑琴. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2008(08)
[8]生物質(zhì)半焦高溫水蒸汽氣化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的研究[J]. 趙輝,周勁松,曹小偉,段玉燕,駱仲泱,岑可法. 動(dòng)力工程. 2008(03)
[9]生物質(zhì)氣化焦油脫除過程參數(shù)優(yōu)化方法[J]. 李大中,劉曉偉. 節(jié)能技術(shù). 2008(03)
[10]生物質(zhì)半焦CO2氣化反應(yīng)活性的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 張瑜,鄒志祥,閔凡飛,李寒旭,董眾兵. 煤炭學(xué)報(bào). 2008(05)
碩士論文
[1]生物質(zhì)裂解—半焦氣化實(shí)驗(yàn)研究[D]. 張瑜.安徽理工大學(xué) 2008
[2]生物質(zhì)氣流床氣化特性及半焦氣化動(dòng)力學(xué)研究[D]. 曹小偉.浙江大學(xué) 2007
[3]板栗殼和鋸末干餾熱解特性研究[D]. 王明峰.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2007
[4]天然氣蒸汽重整試驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及PEMFC燃料電池試驗(yàn)研究[D]. 王婷婷.東南大學(xué) 2006
[5]生物質(zhì)氣化中焦油的催化轉(zhuǎn)化[D]. 王炎昌.鄭州大學(xué) 2005
[6]生物質(zhì)焦油催化裂解實(shí)驗(yàn)及中熱值氣化技術(shù)應(yīng)用研究[D]. 劉亞軍.浙江大學(xué) 2004
[7]生物質(zhì)焦油催化裂解試驗(yàn)研究[D]. 王鐵柱.浙江大學(xué) 2003
本文編號(hào):3475219
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