我國(guó)的鋼鐵產(chǎn)業(yè)規(guī)模大產(chǎn)量高。用于煉鋼的焦炭產(chǎn)量也較高且穩(wěn)定。焦?fàn)t煤氣作為煉焦過(guò)程的副產(chǎn)品在現(xiàn)階段并沒(méi)有較好的利用途徑,造成了資源浪費(fèi)和環(huán)境污染問(wèn)題。本文通過(guò)吸附強(qiáng)化水蒸氣重整焦?fàn)t煤氣以制備高純度氫氣,并將反應(yīng)產(chǎn)生的CO₂固定富集,重點(diǎn)圍繞焦?fàn)t煤氣水蒸氣重整協(xié)同捕碳新型復(fù)合催化-吸附劑的制備和性能調(diào)控展開(kāi)探索。主要研究?jī)?nèi)容如下:研究了不同制備方法對(duì)NiO-CaO基復(fù)合催化-吸附劑顆粒結(jié)構(gòu)的影響。采用了水熱沉淀法、溶膠凝膠法與水熱-浸漬法,制備了不同NiO負(fù)載的NiO-CaO基復(fù)合催化-吸附劑;并通過(guò)XRD、SEM、EDS等表征方法對(duì)制備的樣品組成成分、樣品表面形貌以及元素分布進(jìn)行分析。研究發(fā)現(xiàn),溶膠凝膠法和水熱沉淀法制備出的NiO-CaO基復(fù)合催化-吸附劑中作為載體的Al₂O₃大多處于無(wú)定形狀態(tài),樣品表面孔隙率較水熱-浸漬法制備的低。水熱沉淀法制備的樣品中元素分布十分不均勻,Ni元素不能完全沉淀。因此選用水熱-浸漬法來(lái)制備N(xiāo)iO-CaO基復(fù)合催化-吸附劑,且將20%NiO負(fù)載、70%CaO負(fù)載的NiO-CaO/Ca

【文章來(lái)源】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：87 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

010-2018年中國(guó)焦炭產(chǎn)量Figure1-1ProductionofCokeinChinaDuring2010to2018利用焦?fàn)t煤氣來(lái)制取氫氣為焦?fàn)t煤氣的利用提供了一種有效的途徑

為此本文研究?jī)?nèi)容如下：(1) 復(fù)合催化-吸附劑制備及篩選。在本研究中，通過(guò)水熱沉淀法、溶膠-凝膠法、水熱-浸漬法制備不同的復(fù)合催化-吸附劑。利用 XRD、SEM、EDS 等表征方法進(jìn)行生成物、表面微觀形態(tài)、元素分布等分析，再結(jié)合物質(zhì)結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟(jì)性篩選出適合的復(fù)合催化-吸附劑。(2) 復(fù)合催化-吸附劑 CO2吸附性能和循環(huán)穩(wěn)定性研究。利用循環(huán)吸附-解析實(shí)驗(yàn)臺(tái)架對(duì)復(fù)合催化-吸附劑碳酸化和再生過(guò)程進(jìn)行研究，探索復(fù)合催化-吸附劑的吸附、釋放 CO2能力和循環(huán)穩(wěn)定性。利用熱重分析儀對(duì)比復(fù)合催化-吸附劑新鮮樣和 50 次循環(huán)-解析后樣品的 CO2吸附速率和容量，研究其循環(huán)吸附-解析后吸附能力變化。(3) 復(fù)合催化-吸附劑應(yīng)用于水蒸氣重整焦?fàn)t煤氣性能研究。在重整實(shí)驗(yàn)臺(tái)上使用復(fù)合催化-吸附劑進(jìn)行焦?fàn)t煤氣水蒸氣重整協(xié)同捕碳實(shí)驗(yàn)，研究其催化效果并與 NiO-CaO/Al2O3催化劑和 CaO 混合方式進(jìn)行對(duì)比。(4) 復(fù)合催化-吸附劑性能改進(jìn)。針對(duì)復(fù)合催化-吸附劑在吸附性能研究和催化性能研究實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出來(lái)的問(wèn)題分別進(jìn)行改性處理以以獲得更好的效果。

2 實(shí)驗(yàn)部分子密度的三維圖像。根據(jù)該電子密度，可以確定晶體中原子的平均位置，以及它們的化學(xué)鍵和各種其他信息。本次 XRD 表征實(shí)驗(yàn)用的 X 射線衍射儀為德國(guó)布魯克 （ Bruker ） 公 司 生產(chǎn) 的 D8Advance ， 陽(yáng) 極 靶 材料 ： Cu 靶 ， K 輻 射（CuTarget,K radiation）。采樣：掃描速度：0.2sec/step；采樣間隔:0.019450（step）；

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]太陽(yáng)能光催化制氫反應(yīng)體系及其材料研究進(jìn)展[J]. 房文健,上官文峰.  工業(yè)催化. 2016(12)
[2]一鍋水熱-浸漬法制備Pd-Fe/SiO2催化劑及其蒽醌加氫性能增強(qiáng)[J]. 卓俊琳,蔡衛(wèi)權(quán),羅曉雷.  化工進(jìn)展. 2016(12)
[3]甲烷水蒸汽重整反應(yīng)制氫催化劑的研究進(jìn)展[J]. 萬(wàn)子岸,高飛,周華群,孔繁華,范明.  現(xiàn)代化工. 2016(05)
[4]氫能制備技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 朱俏俏,程紀(jì)華.  石油石化節(jié)能. 2015(12)
[5]溶膠凝膠法鎳基催化劑的制備及其應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 李民瀚,孟凡會(huì),李忠.  天然氣化工（C1化學(xué)與化工）. 2015(06)
[6]氫能源的利用現(xiàn)狀分析[J]. 趙永志,蒙波,陳霖新,王賡,鄭津洋,顧超華,張?chǎng)?張俊峰.  化工進(jìn)展. 2015(09)
[7]水熱合成一鍋法制備FePO4–SBA-15及其水熱穩(wěn)定性能（英文）[J]. 王潤(rùn)琴,林榮和,丁云杰,劉佳,羅文婷,杜虹,呂元.  催化學(xué)報(bào). 2015(03)
[8]中國(guó)已成世界第一大能源生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)[J].   中國(guó)環(huán)境科學(xué). 2014(05)
[9]《BP世界能源統(tǒng)計(jì)年鑒（2013版）》發(fā)布[J].   煤化工. 2013(04)
[10]基于鈣基的吸收增強(qiáng)式水氣變換反應(yīng)實(shí)驗(yàn)研究[J]. 劉洋,李振山,蔡寧生.  熱能動(dòng)力工程. 2013(03)

博士論文
[1]高溫固體吸附劑循環(huán)捕獲燃煤煙氣CO2的實(shí)驗(yàn)與動(dòng)力學(xué)研究[D]. 王珂.華中科技大學(xué) 2011

碩士論文
[1]吸附強(qiáng)化甲烷水蒸氣重整中CaO基吸附劑的改性研究[D]. 李婷玉.太原理工大學(xué) 2016
[2]CaO碳酸化反應(yīng)—再生循環(huán)對(duì)復(fù)合催化劑ReSER制氫穩(wěn)定性影響及改性研究[D]. 薛孝寵.浙江大學(xué) 2014
[3]用于電解水制氫催化劑的制備及其性能研究[D]. 李雪妮.北京化工大學(xué) 2013
[4]乙醇輝光放電等離子體電解制氫及動(dòng)力學(xué)模擬[D]. 伍沛亮.華南理工大學(xué) 2010
[5]甲烷部分氧化制取合成氣鎳基催化劑及工藝條件研究[D]. 宮立倩.天津大學(xué) 2005



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