生物油及其典型組分重整制氫實驗研究.pdf

1、氫是一種清潔高效的可再生能源，生物油蒸汽催化重整制氫技術(shù)是實現(xiàn)生物質(zhì)大規(guī)模經(jīng)濟制取氫氣的路線之一，具有良好的開發(fā)利用潛力，受到國內(nèi)外學者的廣泛關(guān)注和重視?；趪鴥?nèi)外在生物油蒸汽催化重整制氫方面的研究進展和不足，本課題主要研究三個方面：生物油的理化特性；不同反應(yīng)工況對生物油重整制氫的影響；重整制氫催化劑的表征。
　　通過對稻殼熱解生物油進行分析，得知該生物油是一種暗黑色，有刺激性氣味的粘稠液體，根據(jù)其元素組成將生物油的分子式簡寫為

2、CH3O1.5。使用GC-MS氣質(zhì)聯(lián)用儀對生物油進行成分分析，獲知其主要成分有乙酸、乙二醇、羥基丙酮、苯酚、糠醛等。
　　本文選取乙酸、乙二醇、丙酮和苯酚作為生物油重整制氫的典型模化物。使用乙酸進行重整制氫實驗，得到了重時空速（WHSV）、水碳比（S/C）和反應(yīng)溫度對重整制氫反應(yīng)產(chǎn)氣結(jié)果的影響規(guī)律，最終確定WHSV=5，S/C=3，反應(yīng)溫度為800℃作為生物油水蒸汽催化重整制氫最優(yōu)的實驗工況。本課題用玉米秸稈灰分作為載體制備了一種

3、新型的鎳基催化劑，通過與一種商業(yè)催化劑進行對比，發(fā)現(xiàn)使用玉米秸稈灰催化劑有著更好的催化效果。同時，用乙酸、乙二醇、丙酮和苯酚進行重整制氫實驗，與生物油重整制氫實驗進行對比，探究其產(chǎn)氣規(guī)律。
　　通過 XRF、XRD、SEM、BET和TG等技術(shù)對重整制氫的催化劑進行表征。結(jié)果顯示自制的玉米秸稈灰催化劑含有更多的Na、Mg、P、K、Ca等元素，這些元素具有良好的助催化效果。在不同重時空速、水碳比以及不同模化物下重整制氫后得到的催化劑中

4、，其金屬氧化物的還原程度基本相似，而在不同溫度下反應(yīng)時其還原性不同，700℃以下時催化劑中的金屬氧化物還原效果較差。實驗還利用BET法測得了不同反應(yīng)條件下反應(yīng)前后催化劑的比表面積和孔容孔徑等參數(shù)。對催化劑進行SEM表征，發(fā)現(xiàn)催化劑表面覆蓋有纖維狀的殘?zhí)浚也煌磻?yīng)條件下的殘?zhí)扛采w情況不同。使用差熱天平，測得了不同反應(yīng)條件下重整反應(yīng)后催化劑表面覆蓋的含碳量，隨著重時空速增加，殘?zhí)扛街脑絿乐?；在水碳比?和5時，催化劑表面的殘?zhí)扛街钌伲?/p>