熱解氣化技術(shù)是實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)熱化學(xué)轉(zhuǎn)化的重要途徑,催化劑的引入能夠有效提升熱解氣化效果,尋求一種高效、廉價(jià)、易得的催化劑是技術(shù)應(yīng)用關(guān)鍵。高爐瓦斯灰作為鋼鐵工業(yè)的副產(chǎn)物,存在產(chǎn)量巨大,難以處理等問(wèn)題,但富含F(xiàn)e、Ca、Na、K等具有催化作用的活性物質(zhì),具備催化生物質(zhì)熱解氣化反應(yīng)的潛質(zhì)�；诖�,本文以高爐瓦斯灰作為催化劑,探討其對(duì)松木熱解和松木炭氣化的催化反應(yīng)性能影響,為低成本降解生物質(zhì)熱解焦油和制備高氫含量的氣化產(chǎn)品氣提供一條新的思路。具體實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:（1）通過(guò)熱解反應(yīng)平臺(tái),針對(duì)熱解溫度、催化劑（高爐瓦斯灰）和高爐瓦斯灰添加比例等因素,探討了松木顆粒熱解產(chǎn)物特性。試驗(yàn)結(jié)果表明:與CK和單一催化劑Fe₂O₃作用相比,#1和#2高爐瓦斯灰具有較好的催化效果,并且添加比例對(duì)熱解效果也有一定的影響。兩種高爐瓦斯灰作用下,液相產(chǎn)率較CK分別下降了5.22%和6.28%;熱解氣產(chǎn)率隨溫度升高不斷提升,最高可達(dá)26.28%和23.18%;同時(shí)可有效降低CO含量,提升熱解氣中H₂的體積分?jǐn)?shù),與同等工況狀態(tài)下未添加催化劑相比分別增加8.51%... 

【文章來(lái)源】：內(nèi)蒙古科技大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū)

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

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全球一次能源消耗情況[22]

內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文-12-意圖[91]，如圖1.2。與非催化條件下的大量重焦油或輕焦油產(chǎn)品不同，重焦油可在催化劑存在下定向轉(zhuǎn)化成高附加值氣體，特別是活性金屬位和特殊的孔結(jié)構(gòu)可以提供優(yōu)良的吸附位，從而促進(jìn)復(fù)雜的重、輕焦油重整反應(yīng)。焦油催化裂化的簡(jiǎn)化機(jī)理描述如下：（1）碳?xì)浠衔锖虲H4在金屬位點(diǎn)上分離和吸收；（2）碳?xì)浠衔锖虲H4脫氫，促進(jìn)氣化產(chǎn)品氣中氫氣的生成；（3）水被羥基化為OH自由基并導(dǎo)致碳?xì)浠衔锇l(fā)生氧化反應(yīng)；（4）合成氣、甲烷和輕質(zhì)烴類生成。圖1.2生物質(zhì)非催化氣化與催化氣化的區(qū)別示意圖[91]不少學(xué)者總結(jié)出含有金屬氧化物（Al2O3、Fe2O3、MgO、CaO等）的礦物催化劑對(duì)生物質(zhì)氣化具有一定的活性[92~97]，具有優(yōu)良載體和活性金屬添加劑的多相催化劑用于合成氣生產(chǎn)是可行的。白云石（MgCO3·CaCO3）具有廉價(jià)易處理的特點(diǎn)，可有效去除氣態(tài)產(chǎn)物中的焦油[97]。Berrueco等人研究了挪威云杉和挪威森林殘留物在白云石上的氣化反應(yīng)，結(jié)果表明，催化劑在850℃以下能提高H2、CO2、CO和CH4的生成，減少C2烴的生成[98]。BishnuAcharya等[99]以水蒸氣為氣化劑，分別對(duì)是否添加CaO的氣化過(guò)程進(jìn)

內(nèi)蒙古科技大學(xué)碩士學(xué)位論文-16-的催化效果及作用規(guī)律，對(duì)炭化后的松木炭通入水蒸氣，強(qiáng)化產(chǎn)品氣富氫含量，同時(shí)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)計(jì)算，提升氣化品質(zhì)。圖1.3技術(shù)路線圖


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