城市生活垃圾催化熱解制氫實驗研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟的發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，城市生活垃圾總量迅速增多，對環(huán)境構(gòu)成極大的威脅。垃圾熱解技術(shù)以其二次污染小，無害化，資源化程度高的特點，成為垃圾處理的重要方向。同時垃圾中含有大量制氫資源，具備熱解制氫的可能性。本論文通過探討在催化的條件下，使得垃圾熱解產(chǎn)物進(jìn)一步催化重整從而提高實驗產(chǎn)氣量和氣態(tài)產(chǎn)品的產(chǎn)氫率以達(dá)到資源回用，循環(huán)經(jīng)濟的目的。 本研究使用自行設(shè)計和制造的、旨在模擬工業(yè)化實際設(shè)備中熱解特性的小型可連續(xù)進(jìn)料的外熱式催化

2、熱解實驗裝置，以城市生活垃圾為實驗物料，主要考察了白云石、鎳基、稀土三類催化劑對產(chǎn)氣產(chǎn)氫特性的影響。并在每種催化劑條件下，考察一些主要參變量的影響規(guī)律，包括熱解溫度（750℃～900℃），螺旋進(jìn)料器的進(jìn)料速度（25轉(zhuǎn)/分～40轉(zhuǎn)/分），催化劑粉末按比例混合物料進(jìn)料（0～10％）。 實驗結(jié)果表明，催化劑的添加能明顯提高產(chǎn)氣量和氣態(tài)產(chǎn)品的H2含量，并且給出了在實驗范圍內(nèi)使用各種催化劑的最佳產(chǎn)氫工藝參數(shù)：以白云石為催化劑的條件下，最

3、佳產(chǎn)氫工藝條件是：熱解溫度900℃，轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/分，白云石粉末按10％比例混合進(jìn)料，這時產(chǎn)氣量為0.89L/g，H2含量為40.9％；以納米NiO/γ-Al2O3為催化劑時，最佳產(chǎn)氫工藝條件是：熱解溫度900℃，轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/分，納米NiO粉末按5％比例混合進(jìn)料，這時產(chǎn)氣量為1.25L/g，H2含量為56.8％；以納米NiO/赤泥為催化劑時，最佳產(chǎn)氫工藝條件是：熱解溫度900℃，轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/分，納米NiO粉末按5％比例混合進(jìn)料，這時

4、產(chǎn)氣量為1.12L/g，H2含量為44.6％，；以稀土為催化劑時，最佳產(chǎn)氫工藝條件是：熱解溫度750℃，轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/分，催化劑粉末按5％比例混合進(jìn)料，這時產(chǎn)氣量為0.85L/g，H2含量為31.4％。 實驗過程中稀土催化劑在800℃左右有失活跡象，對于其他幾種催化劑，相對于不使用催化劑，在相同實驗條件下，產(chǎn)氣量和產(chǎn)氣率的增幅順序為：納米NiO/γ-Al2O3>納米NiO/赤泥>白云石。 在實驗范圍內(nèi)，各種催化劑對焦