生物油理化特性分析及其蒸汽重整制氫研究.pdf

1、氫氣是是一種清潔能源，燃燒過程只產(chǎn)生水，不會對環(huán)境產(chǎn)生污染，而且氫氣的熱值是目前所有燃料中最高的。通過生物油水蒸氣重整制取氫氣，是將生物油與水蒸氣轉化為氫氣的一種非常有前途的方法，本文對研究中心制備的生物油進行了重整制氫研究。
　　本文首先分析了玉米秸稈生物油的物理化學性質，研究了生物油的pH、固體含量、灰分、熱值、密度等性質，利用GC-MS分析了生物油的成分，研究發(fā)現(xiàn)：以玉米秸稈作為原料產(chǎn)生的新鮮生物油pH值約為4.0，隨著放置

2、時間的延長其值有所下降；生物油固體含量在0.2-0.6wt％之間，與柴油（＜0.5wt%）相比固體含量偏大；生物油中灰分含量較低，研究中心所制備的生物油的灰分含量均小于0.1%；密度值約為1.0kg/dm3，比柴油和汽油約高0.2kg/dm3；生物油成分非常復雜，主要成分有乙酸、羥基丙酮、乙醛和呋喃等。玉米秸稈類生物油有比較明顯酸性，而乙酸是主要的酸性成分，同時乙酸本身具有非易燃易爆的性質，相比于甲醇和乙醇，它是一種較安全的氫載體。

3、r>　　基于此本文對生物油主要組分乙酸進行了蒸汽重整制氫過程的熱力學模擬分析，結果表明溫度對乙酸水蒸氣重整制氫反應有顯著影響，升高溫度有利于反應的進行，H2產(chǎn)率隨溫度升高提高明顯，超過一定溫度后H2產(chǎn)率略呈下降趨勢，以氫氣產(chǎn)率和選擇性為評價標準，最佳反應溫度區(qū)間為500℃-700℃；水碳比對反應有較大影響，H2和CO2的量隨著水碳比的增大而增加顯著，當水碳比超過6:1后增加幅度明顯減??；增大壓力導致H2的產(chǎn)率和選擇性降低，同時致使CH4

4、的選擇性增大。
　　在自制固定床反應器上進行了乙酸和生物油水蒸氣重整制氫的實驗研究，主要探索了反應溫度、催化劑中鎳含量對產(chǎn)氣中H2、CO、CO2、CH4的含量和選擇性的影響，研究發(fā)現(xiàn)：相同條件下的生物油重整反應產(chǎn)氣量比乙酸水蒸氣重整反應的產(chǎn)氣量大，溫度為400℃時的產(chǎn)氣總量與溫度較高時的產(chǎn)氣量相差不大，且H2占主總產(chǎn)氣量的45%左右，溫度為500℃、600℃和700℃時產(chǎn)氣量增多，產(chǎn)生的H2量明顯上升且占據(jù)氣體總量的55%-75%