生物質焦油模型化合物的氧化催化實驗研究.pdf

1、可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和對環(huán)境污染控制的要求使得生物質能受到越來越多的關注。本文在小型流化床反應系統(tǒng)上,對生物質氣化系統(tǒng)所產生的生物質焦油進行了氧化催化裂解實驗研究,通過正交實驗對比分析了Ni/NiO、Ni/NiO-MgO和NiO/Mn40這三種鎳基催化載氧劑各自在不同反應溫度、流化速度、S/C摩爾比等實驗條件下對以苯為生物質焦油模型的焦油轉化率的影響規(guī)律以及這些因素對裂解產氣組分結構的影響,闡述了氧化催化方法裂解生物質焦油的作用機理。通過進行

2、對邢臺市某生物質熱解雙反應器系統(tǒng)的火用分析計算,驗證分析了反應溫度對生物質熱解氣化的影響規(guī)律。通過上述實驗研究和計算分析,本文所得主要結論如下。
　　(1)在本小型流化床反應系統(tǒng)中,以苯為生物質焦油模型的最佳氧化催化裂解實驗工況為:反應溫度,750℃;流化速度,4.0m/s;S/C摩爾比,0.7。三種催化劑材料所對應的裂解產氣組分結構較為類似,其主要組分平均水平為:H2～22％、CO~18%、CO2～11%、CH4～4%,還有少量

3、的CnHm組分。
　　(2)在750℃的反應溫度下,三種不同的鎳基催化劑對生物質焦油的裂解轉化率均可達到85%以上,進一步提高反應溫度對其轉化率增長的效果不顯著。在較短的反應時間內,Ni/NiO-MgO一組的催化轉化效率略高于兩外兩組。
　　(3)本反應系統(tǒng)取載氣N2的流速為系統(tǒng)的流化速度,在達到4m/s的最小流化速度時,生物質焦油的裂解轉化率達到最大值,在此基礎上增加或減小流化速度均會導致轉化率下降。
　　(4)水蒸