生物質催化熱解制取富氫燃氣的研究.pdf

1、氫氣是一種理想的高品位清潔能源。目前主要通過化石能源煤、石油和天然氣制取氫氣。然而，隨著不可再生資源的日益枯竭，需要開發(fā)更多可持續(xù)的方法。其中生物質催化熱解被看作最具前景的制氫技術。
　　本研究首先通過熱天平實驗(TGA)對兩種生物質（稻殼、樟子松木）的熱解行為進行了研究研究。實驗升溫速率分別為5K/min、10K/min、20K/min和40K/min，熱解終溫為1173K。熱解在氮氣氣氛下進行。實驗結果表明:與稻殼相比，樟子松

2、木在熱解過程中會產生更多的揮發(fā)份，在熱解完成結束后，剩余的殘留物比稻殼少。隨著升溫速率的提高，失重和失重速率曲線均向高溫區(qū)移動。
　　為了考查流化床的操作條件對熱分解的特性的影響，制作了一臺模擬熱分解反應器的流化床裝置。研究熱解溫度、流化介質以及生物質種類等實驗條件對生物質催化熱解的影響，為研究CO2吸附劑對生物質催化熱解的影響提供了必要的基礎實驗數據。實驗結果表明:生物質催化熱解的氣相產物隨著熱解溫度的升高而增加，液相產物隨著熱

3、解溫度的升高而降低;在三種流化介質中，Ni-Mo的催化效果最好，γ-Al2O3次之，硅砂僅充當流化介質，幾乎沒有催化活性;在熱解過程中，催化劑對樟子松木的催化效果要比稻殼更強，能產生更多的氫氣。
　　為了進一步研究催化熱解二次反應對生物質熱解產氫的影響，進行了熱解過程中添加CO2吸附劑的實驗。結果表明:CO2吸附劑CaO和Ca(OH)2可明顯促進生物質催化熱解初期熱解產物的二次反應，使產物向產氫方向移動。添加CaO吸附劑時，產氫量