發(fā)布時(shí)間：2024-03-10 00:31

　　本文目的為合成Ni-Co雙金屬催化劑,在亞臨界水中催化氣化農(nóng)業(yè)木質(zhì)纖維素廢棄物(如水稻秸稈、棉花秸稈和花生殼)為氣體燃料。在水熱氣化中,Ni/Al2O3由于制備成本低且催化氣化活性高,而被選為催化劑。本研究進(jìn)一步在Ni/Al2O3中加入Co形成了 Ni-Co合金,以提高氣化效率。首先,選擇纖維素作為農(nóng)業(yè)木質(zhì)纖維素廢棄物的模型化合物用于氣化基礎(chǔ)研究。對(duì)于Ni基催化劑,催化活性根據(jù)載體來排序依次為Al2O3、廢白土(SBC)灰、SiO2,對(duì)應(yīng)的H2產(chǎn)率分別為80.6%,69.0%和57.0%。在350℃條件下進(jìn)行纖維素水熱氣化時(shí),以Al2O3作為載體制備的Ni基催化劑具有最高的催化活性,H2產(chǎn)率和氣化效率分別為80.6%和81.9%。對(duì)于10Ni/Al2O3催化劑,Co的加入極大提高了催化劑的催化性能,當(dāng)加入6 wt.%Co時(shí),H2產(chǎn)率達(dá)到最大值,為88.4%,是10Ni/Al2O3催化劑H2產(chǎn)率的1.44倍。此外,10Ni-6Co/Al2O3作為催化劑,對(duì)原料用量和滯留時(shí)間等影響因素進(jìn)行系統(tǒng)研究,結(jié)果表明在0.5 g纖維素用量及20 min滯留時(shí)間的條件下,得到最優(yōu)的氣化效果,H2產(chǎn)率達(dá)...

【文章頁(yè)數(shù)】：86 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 生物質(zhì)能及氫能
    1.3 生物質(zhì)制氫
        1.3.1 熱裂解氣化制氫
        1.3.2 微生物發(fā)酵制氫
        1.3.3 生物質(zhì)水熱氣化制氫
    1.4 超臨界水與亞臨界水
    1.5 木質(zhì)纖維素水熱氣化研究現(xiàn)狀
        1.5.1 反應(yīng)原料種類
        1.5.2 反應(yīng)條件的影響
        1.5.3 催化劑的影響
    1.6 研究背景與意義
    1.7 研究目的和內(nèi)容
    1.8 技術(shù)路線
第二章 材料與方法
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)原料準(zhǔn)備
    2.3 實(shí)驗(yàn)裝置
    2.4 分析儀器與分析方法
        2.4.1 產(chǎn)物分析儀器與分析方法
        2.4.2 催化劑表征分析
        2.4.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立
    2.5 實(shí)驗(yàn)步驟
        2.5.1 催化劑制備步驟
        2.5.2 氣化實(shí)驗(yàn)步驟
        2.5.3 產(chǎn)物分析步驟
    2.6 實(shí)驗(yàn)氣化指標(biāo)
    2.7 小結(jié)
第三章 Ni-Co/Al₂O₃對(duì)纖維素氣化效果研究
    3.1 引言
    3.2 初步實(shí)驗(yàn)研究
    3.3 不同載體的鎳基催化劑對(duì)纖維素氣化的影響
    3.4 不同載體的鎳基催化劑表征分析
        3.4.1 NH₃-TPD表征分析
        3.4.2 BET表征分析
    3.5 Ni-Co/Al₂O₃催化劑對(duì)纖維素氣化的影響
    3.6 Ni-Co/Al₂O₃催化劑表征分析
        3.6.1 BET表征分析
        3.6.2 XRD表征分析
        3.6.3 XPS表征分析
        3.6.4 H₂-TPR表征分析
    3.7 原料濃度及滯留時(shí)間對(duì)氣化的影響
        3.7.1 原料用量的影響
        3.7.2 滯留時(shí)間的影響
    3.8 催化劑回收與循環(huán)使用
        3.8.1 催化劑回收
        3.8.2 回收催化劑氣化效果
    3.9 小結(jié)
第四章 實(shí)際農(nóng)業(yè)廢棄物及其模型化合物氣化研究
    4.1 引言
    4.2 10Ni-6Co/Al₂O₃催化農(nóng)業(yè)廢棄物及其模型化合物氣化
    4.3 10Ni-6Co/SBC催化農(nóng)業(yè)廢棄物模型化合物氣化
    4.4 20Ni/SBC催化農(nóng)業(yè)廢棄物模型化合物氣化
    4.5 小結(jié)
第五章 研究結(jié)論與展望
    5.1 本文結(jié)論
    5.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    5.3 面臨的問題與挑戰(zhàn)
    5.4 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間科研成果與參與研究課題
附錄



本文編號(hào)：3924001