生物質(zhì)焦油在半焦基催化劑下水蒸氣重整的研究.pdf

1、在生物質(zhì)氣化過程中，產(chǎn)氣中不可避免的含有大分子芳香類化合物，這些物質(zhì)不僅降低了燃?xì)獾馁|(zhì)量，還會(huì)在氣化裝置的下游階段冷凝成焦油，腐蝕設(shè)備，影響裝置的正常運(yùn)行，去除氣化氣中的焦油是生物質(zhì)氣化技術(shù)必須解決的關(guān)鍵問題。催化裂解法是被認(rèn)為去除焦油最有效的方法。
　　生物質(zhì)半焦是生物質(zhì)在惰性氣氛下熱分解后剩下的固體產(chǎn)物，屬于生物質(zhì)氣化或熱解過程中的副產(chǎn)品。以生物質(zhì)半焦作為催化劑，具有很多其他催化劑所不能比擬的優(yōu)點(diǎn):生物質(zhì)半焦是在生物質(zhì)熱解或氣

2、化時(shí)產(chǎn)生的，價(jià)格廉價(jià);生物質(zhì)半焦在催化焦油裂解重整過程中，半焦氣化會(huì)釋放出更多的氣體，可以調(diào)控生物質(zhì)焦油催化裂解過程所產(chǎn)生的氣體產(chǎn)物。由此可見，半焦作為生物質(zhì)焦油裂解催化劑前景廣闊。
　　本文以椰殼熱解半焦(CN-char)作為催化劑，以椰殼焦油為原料，在小型固定床上，考察了氣化溫度、水碳比(S/C)、液時(shí)空速(LHSV)等工藝條件對生物質(zhì)焦油水蒸氣重整影響;在最佳工藝條件下，考察比較了活化后椰殼半焦(ACN-char)及活化核桃

3、殼半焦(AWN-char)對焦油水蒸氣重整的催化效果，并且進(jìn)一步考察了活化椰殼半焦載鐵后的催化效果，并對反應(yīng)后的液體冷凝物進(jìn)行了GC-MS分析，同時(shí)，采用靜態(tài)氮?dú)馕?、激光拉曼光譜、熱重等手段對反應(yīng)前后半焦結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:椰殼熱解半焦在高溫下對生物質(zhì)焦油水蒸氣重整起著催化作用，在800℃、LHSV=0.5時(shí)，存在最佳S/C=1.5，此時(shí)產(chǎn)氣量達(dá)到19.7ml/min，焦油氣相碳轉(zhuǎn)化率為58.3％。焦油氣相碳轉(zhuǎn)化率

4、超過100％，反應(yīng)后椰殼半焦質(zhì)量減少，說明在反應(yīng)過程中，半焦及表面積碳與水蒸氣的氣化速率高于焦油積碳速率，反映了半焦作為催化劑具有抗積碳的性能。相較于椰殼熱解半焦，活化椰殼半焦和活化核桃殼半焦的催化效果明顯增強(qiáng)。活化椰殼半焦脫灰后，其催化效果低于椰殼熱解半焦，說明對于椰殼半焦，半焦中的礦物質(zhì)所起的催化作用要大于半焦孔隙結(jié)構(gòu)的作用;活化核桃殼半焦脫灰后，其催化效果仍高于活化椰殼半焦，說明半焦的種類對于半焦的催化作用影響最大?；罨瑲ぐ虢馆d