生物質(zhì)的高效利用一直是廣大科研工作者所關(guān)注的科學(xué)問題。生物質(zhì)熱解氣化的主要目的以生產(chǎn)高品質(zhì)的燃氣為主,然而在熱解氣化過程中,焦油和半焦的產(chǎn)生是不可避免的。焦油的產(chǎn)生一方面會對氣化系統(tǒng)造成嚴重的影響及環(huán)境污染問題；另一方面焦油還含有一部分的能量,不加以充分的利用將會導(dǎo)致生物質(zhì)熱解氣化效率的降低。而生物質(zhì)半焦作為一種具有發(fā)達孔結(jié)構(gòu)的物質(zhì),不僅是一種良好的吸附材料,同時還是一種良好的催化劑載體,具有經(jīng)濟環(huán)保性。本文采用松木鋸末作為熱解原料,松木鋸末半焦作為催化劑載體制備半焦基載Fe-Ni催化劑,對生物質(zhì)催化熱解過程中的工藝條件如：催化反應(yīng)溫度、金屬物質(zhì)負載量、氣相停留時間等對氣體產(chǎn)物特性、氣體成分的影響展開了相關(guān)研究,同時還考察了催化劑的穩(wěn)定性。利用表征手段（BET、 XRD、 SEM、 XPS）對催化劑在催化熱解反應(yīng)前后進行了具體的分析,更進一步的解釋半焦基催化劑對生物質(zhì)催化熱解的機理；另外還考察了不同催化劑對焦油化學(xué)組分的影響。圍繞以上內(nèi)容,本文研究工作如下：（1）選用木材加工廠的松木鋸末作為熱解原料,以課題組中試基地用松木鋸末氣化反應(yīng)產(chǎn)生的半焦作為催化劑載體,通過對這兩種物質(zhì)進行元素分... 

【文章頁數(shù)】：157 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 能源與環(huán)境
    1.2 生物質(zhì)能利用現(xiàn)狀概述
    1.3 生物質(zhì)熱解技術(shù)的應(yīng)用與瓶頸
    1.4 熱解氣化過程中催化劑的研究現(xiàn)狀
    1.5 本文研究意義與內(nèi)容
2 實驗原料及特性分析
    2.1 原料來源
    2.2 生物質(zhì)原料及半焦的特性分析
    2.3 生物質(zhì)原料的熱分解特性及其動力學(xué)研究
    2.4 本章小結(jié)
3 半焦載Fe-Ni催化劑的制備與表征
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
    3.3 實驗結(jié)果與分析
    3.4 本章小結(jié)
4 半焦載Fe-Ni催化劑對生物質(zhì)催化熱解的實驗研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
    4.3 實驗結(jié)果與分析
    4.4 本章小結(jié)
5 基于半焦載Fe-Ni催化劑對焦油的催化熱解機理分析
    5.1 引言
    5.2 實驗部分
    5.3 實驗結(jié)果與分析
    5.4 本章小結(jié)
6 全文總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 創(chuàng)新點
    6.3 工作展望
致謝
參考文獻
附錄Ⅰ 不同催化劑條件下焦油的主要成分及相對含量
附錄Ⅱ 攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的主要論文及參與項目


【參考文獻】：
期刊論文
[1]Fe-Ni/TiO2納米管陣列電極的制備、表征及光電催化還原五氯酚活性[J]. 譚敬,李新勇,Moses Tade,劉少敏.  高等學(xué)校化學(xué)學(xué)報. 2012(12)
[2]二硝基甲苯低壓加氫Ni-La-B非晶態(tài)合金催化劑的制備及結(jié)構(gòu)表征[J]. 閆少偉,范輝,梁川,李忠,于智慧.  催化學(xué)報. 2012(08)
[3]燃料乙醇生產(chǎn)用生物原料的土地使用、能耗、環(huán)境影響和水耗分析[J]. 孔德柱,王玉春,孫健,袁曉凡,王曉東,肖杰,趙兵.  過程工程學(xué)報. 2011(03)
[4]CH4-CO2的高溫半焦重整反應(yīng)實驗[J]. 王芳,歸柯庭.  東南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2008(01)
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博士論文
[1]城市生活垃圾原位水蒸氣催化氣化制備富氫燃氣[D]. 王晶博.華中科技大學(xué) 2013
[2]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(xué) 2007
[3]生物污泥熱解資源化技術(shù)研究[D]. 李海英.天津大學(xué) 2006
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碩士論文
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[2]凹凸棒石催化裂解生物質(zhì)焦油[D]. 周凱華.合肥工業(yè)大學(xué) 2009
[3]生物質(zhì)在落下床中熱解和氣化制富氫氣體[D]. 朱慧.大連理工大學(xué) 2005



本文編號：3667020