選取油菜秸稈為試驗原料,采用浸漬法對MCM-41分子篩進行不同負載量的La改性,利用La/MCM-41分子篩在兩段式反應(yīng)器上進行生物質(zhì)真空熱解在線催化提質(zhì)制備生物油的試驗研究。通過XRD、SEM、Py-IR等方法對MCM-41分子篩進行了表征分析,研究了金屬La的引入對生物油有機相理化特性的影響。結(jié)果表明,經(jīng)La改性后的MCM-41保持了載體高度有序的六方型結(jié)構(gòu),且La/MCM-41表面B酸和L酸的酸量進一步增強;La/MCM-41分子篩能有效降低生物油有機相中酸、醛、酮類等物質(zhì)的含量,提高烴類物質(zhì)的含量;當(dāng)La負載量為5%時,生物油有機相產(chǎn)率增加到18.83%,p H值顯著提高并趨向中性,有機相熱值高達33.69 MJ/kg,有機相中烴類物質(zhì)相對峰面積達到34.59%,且以單環(huán)芳香烴為主。

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【部分圖文】：

圖1生物質(zhì)真空熱解及在線催化提質(zhì)系統(tǒng)示意圖Fig.1Schematicdiagramofvacuumpyrolysisandcatalyticupgradingsystem

試驗所用生物質(zhì)真空熱解蒸氣及在線催化系統(tǒng)如圖1所示。該系統(tǒng)包括熱解反應(yīng)裝置、催化反應(yīng)裝置、溫控裝置、冷凝收集裝置、過濾裝置、氮氣瓶、溫控冷阱以及真空泵等[17]。催化和熱解反應(yīng)裝置呈上下兩段式布置,連接處采用石棉墊片以保證氣密性,并起到隔熱作用。試驗開始前,將油菜秸稈填入熱解反應(yīng)....

圖2改性前后MCM-41的XRD譜圖Fig.2XRDpatternsofMCM-41andmodifiedMCM-41

改性前后MCM-41的XRD衍射圖譜如圖2(圖中2θ為衍射角)所示。由圖2可見,改性后的MCM-41的XRD衍射譜與未改性的MCM-41介孔分子篩峰型大體一致,均出現(xiàn)3個明顯的峰:在較低衍射角2θ=2.3°附近出現(xiàn)一個較強的衍射峰,其對應(yīng)MCM-41介孔分子篩(100)晶面衍射峰....

圖3改性前后MCM-41的SEM照片F(xiàn)ig.3SEMimagesofMCM-41andmodifiedMCM-41

改性前后MCM-41的掃描電鏡圖如圖3所示。圖3a中MCM-41介孔分子篩形貌為較規(guī)則的球形顆粒,且晶粒粒徑較小,球形顆粒團聚后形成疏松多孔、不規(guī)則的形狀結(jié)構(gòu)。圖3b~3d中各La/MCM-41的晶體形貌與MCM-41基本一致,分子篩球形顆粒團聚成不規(guī)則的團簇,構(gòu)成團簇的球形顆粒....

圖5改性MCM-41催化熱解產(chǎn)物分布Fig.5ProductdistributionwithmodifiedMCM-41

不同負載量La改性MCM-41催化熱解生物油的產(chǎn)物產(chǎn)率分布如圖5所示。由圖5可以看出,利用La改性MCM-41催化提質(zhì)時,產(chǎn)物中氣相產(chǎn)率增加,液相產(chǎn)率和有機相產(chǎn)率都減少,而固相產(chǎn)率相差不大,表明了熱解反應(yīng)的一致性。在催化提質(zhì)過程中,熱解氣中含氧有機物中的氧主要轉(zhuǎn)化為H2O。當(dāng)采用....

本文編號：3908191