作為一種可再生能源,生物質(zhì)能有著極其廣闊的前景。生物質(zhì)的熱解/氣化制氣是目前一種常用的應(yīng)用手段,而在反應(yīng)過(guò)程中不可避免地會(huì)有焦油生成。冷凝的焦油會(huì)阻塞與損壞設(shè)備,且同時(shí)降低了合成氣的產(chǎn)量與質(zhì)量,如何去除生物質(zhì)焦油,是目前工業(yè)生產(chǎn)中亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題。催化裂解被認(rèn)為是一種較為有效且可行的方法。碳基材料,如煤與生物質(zhì)的半焦、活性炭等,都可以作為生物質(zhì)熱解/氣化過(guò)程的催化劑來(lái)使用。一方面,這些催化劑可以有效地去除反應(yīng)中所生成的生物質(zhì)焦油,提升合成氣的產(chǎn)量與質(zhì)量;另一方面,制取半焦與活性炭的原材料來(lái)源廣泛,價(jià)格低廉,經(jīng)濟(jì)性高。所以,以半焦和活性炭等碳基材料用作焦油裂解的催化劑是可行且有效的。本論文以豆秸和榛子殼為生物質(zhì)焦油原料,以自行制得的褐煤焦和一種商品活性炭為焦油裂解催化劑,在小型快速下落式固定床反應(yīng)器上進(jìn)行了生物質(zhì)焦油的催化裂解實(shí)驗(yàn)。首先,本論文考察了熱解溫度、煤焦與生物質(zhì)物料比等反應(yīng)條件對(duì)焦油產(chǎn)量的影響;其次,本論文探究了CO₂氣化時(shí)間和酸洗脫灰等制焦條件對(duì)焦油產(chǎn)量的影響,并通過(guò)氮?dú)馕�、熱重分析和能譜分析等手段對(duì)其進(jìn)行了表征;最后,本論文還研究了活性炭載鐵對(duì)生物... 

【文章來(lái)源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：64 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 能源發(fā)展現(xiàn)狀
        1.1.1 世界能源發(fā)展現(xiàn)狀
        1.1.2 我國(guó)能源發(fā)展現(xiàn)狀
    1.2 生物質(zhì)能
        1.2.1 生物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)
        1.2.2 生物質(zhì)熱解和氣化技術(shù)
        1.2.3 生物質(zhì)熱解氣化裝置
    1.3 生物質(zhì)焦油
        1.3.1 焦油的組成
        1.3.2 生物質(zhì)焦油的去除
    1.4 生物質(zhì)焦油裂解催化劑
        1.4.1 天然礦石催化劑
        1.4.2 碳基催化劑
        1.4.3 合成催化劑
    1.5 影響生物質(zhì)焦油裂解的因素
    1.6 本課題研究?jī)?nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.2 實(shí)驗(yàn)原料
        2.2.1 煤及生物質(zhì)原料
        2.2.2 化學(xué)試劑
    2.3 實(shí)驗(yàn)裝置
        2.3.1 焦樣的制備
        2.3.2 負(fù)載金屬活性炭/生物質(zhì)的制備
        2.3.3 生物質(zhì)焦油的裂解
        2.3.4 產(chǎn)物的計(jì)算
    2.4 催化劑表征
        2.4.1 比表面積及孔結(jié)構(gòu)測(cè)定
        2.4.2 熱重分析
        2.4.3 能譜分析
        2.4.4 色譜分析
3 褐煤焦特性及其催化豆秸焦油裂解研究
    3.1 焦產(chǎn)率
    3.2 反應(yīng)溫度對(duì)液相產(chǎn)物產(chǎn)率的影響
    3.3 褐煤焦與生物質(zhì)物料比對(duì)液相產(chǎn)物產(chǎn)率的影響
    3.4 煤焦氣化時(shí)間對(duì)液相產(chǎn)物產(chǎn)率的影響
    3.5 酸洗脫灰對(duì)液相產(chǎn)物產(chǎn)率及煤焦特性的影響
    3.6 床層添加物的對(duì)比
    3.7 生物質(zhì)原料的對(duì)比
    3.8 比表面積分析
    3.9 本章小結(jié)
4 活性炭及貝殼催化榛子殼焦油裂解研究
    4.1 生物質(zhì)摻混氧化鐵對(duì)液相產(chǎn)物產(chǎn)率的影響
    4.2 活性炭載鐵量(浸漬法)對(duì)液相產(chǎn)物產(chǎn)率的影響
    4.3 活性炭載鐵量(摻混法)對(duì)液相產(chǎn)物產(chǎn)率的影響
    4.4 貝殼對(duì)液相產(chǎn)物產(chǎn)率的影響
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]生物質(zhì)熱解研究進(jìn)展[J]. 王偉文,吳國(guó)鑫,張自生.  當(dāng)代化工. 2017(11)
[2]煤焦油與鐵基載氧體不完全燃燒的競(jìng)爭(zhēng)性反應(yīng)[J]. 李勇鵬,鞏建,薛旭艷,王翠蘋.  青島大學(xué)學(xué)報(bào)(工程技術(shù)版). 2017(03)
[3]基于Fe2O3載氧體的生物質(zhì)化學(xué)鏈氣化熱力學(xué)模擬研究[J]. 黃振,劉帥,李德波,湛志鋼,何方,李海濱.  太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2017(05)
[4]榛子殼活性炭的制備工藝優(yōu)化及表征[J]. 房丹丹,呂春茂,孟憲軍,張煒佳,鄧曉雨.  沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(05)
[5]熱解溫度及AAEM元素對(duì)生物質(zhì)快速熱解焦油的影響[J]. 馮冬冬,趙義軍,唐文博,張宇,錢娟,孫紹增.  化工學(xué)報(bào). 2016(06)
[6]世界能源發(fā)展趨勢(shì)及對(duì)我國(guó)能源革命的啟示[J]. 張玉卓,蔣文化,俞珠峰,李全生,張軍.  中國(guó)工程科學(xué). 2015(09)
[7]除灰處理對(duì)勝利褐煤的結(jié)構(gòu)及燃燒特性的影響[J]. 馮莉,于曉慧,劉祥春,趙迎亞.  中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(02)
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[10]基于三組分的生物質(zhì)快速熱解實(shí)驗(yàn)研究[J]. 趙坤,肖軍,沈來(lái)宏,瞿婷婷.  太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2011(05)

碩士論文
[1]生物質(zhì)焦油催化重整制氫研究[D]. 劉爽.大連理工大學(xué) 2015
[2]生物質(zhì)焦油在半焦基催化劑下水蒸氣重整的研究[D]. 張文華.大連理工大學(xué) 2014
[3]榛子殼的白腐菌降解及棕色素的研究[D]. 陶希婧.大連工業(yè)大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3227307