負載催化劑多孔陶瓷球的制備及其在流化床內(nèi)的流動特性研究.pdf

1、生物質(zhì)熱裂解技術(shù)可以將農(nóng)林廢棄物等通過一系列的熱化學反應(yīng)生成能量密度高、可再生、便于運輸?shù)纳镉汀Ｉ镉偷钠焚|(zhì)和產(chǎn)率受熱裂解反應(yīng)過程中的一些因素如熱解溫度、床壓力、催化劑、熱載體、流化效果等的影響而發(fā)生很大的變化。
　　白云石作為生物質(zhì)熱裂解催化劑時，可以降低反應(yīng)條件，提高產(chǎn)物產(chǎn)率和品質(zhì)。但在熱解過程中，流化床反應(yīng)器內(nèi)床料會發(fā)生劇烈碰撞和摩擦，白云石因強度不足發(fā)生破碎、粉化成細粒被氣流帶出床外，造成催化劑流失。針對這一問題提出將白

2、云石與陶瓷球熱載體相結(jié)合，制備新型多孔陶瓷球催化劑載體。本研究以石英砂和白云石為骨料，羧甲基纖維素為粘結(jié)劑，炭粉為造孔劑，采用添加造孔劑工藝成功制備了不同粒徑大小、不同氣孔率的多孔陶瓷球催化劑載體，并研究了氣孔率對陶瓷球熱力學性能的影響。同時結(jié)合 PIV技術(shù)對多孔陶瓷球在流化床內(nèi)的流動特性進行了研究。
　　為方便研究流化床內(nèi)多孔陶瓷球的流動變化規(guī)律，設(shè)計制造了一套可視化冷態(tài)流化床試驗臺設(shè)備，并對該試驗臺進行了安裝、調(diào)試和預實驗。預

3、實驗結(jié)果表明，該試驗臺設(shè)計合理、運行平穩(wěn)，實驗數(shù)據(jù)與理論相符，可以用來進行陶瓷球的流動特性試驗研究。
　　對多孔陶瓷球的性能進行了檢測分析并在流化床試驗臺中進行流動特性試驗研究。結(jié)果表明多孔陶瓷球的氣孔率對其抗壓強度、抗熱震性、熱導率、熱膨脹系數(shù)等有較大影響。陶瓷球的粒徑和氣孔率對流動特性影響很大。在試驗考察范圍內(nèi)，隨著氣孔率的加大，陶瓷球堆密度變小，抗壓強度、抗熱震性降低，流化效果變好；隨著陶瓷球粒徑變大，床層總高度降低，流化效