生物質(zhì)熱解脫除焦油并制備高品質(zhì)產(chǎn)物氣.pdf

1、生物質(zhì)作為一種重要的清潔能源，具有貯藏量大、可再生的特點(diǎn)，對生物質(zhì)的合理開發(fā)與利用能夠有效減弱對化石能源的依賴。生物質(zhì)有多種利用方式，最為常見的如直接燃燒，其中生物質(zhì)的熱解是其中非常重要且有效的生物質(zhì)處理方法。但是在生物質(zhì)熱解過程中會同時產(chǎn)生生物質(zhì)焦油，生物質(zhì)焦油在設(shè)備低溫區(qū)域液化堵塞管路，嚴(yán)重影響熱解反應(yīng)，造成設(shè)備損壞及能量損耗，同時焦油對人身健康及環(huán)境都有嚴(yán)重的威脅。生物質(zhì)熱解追求盡可能消除焦油并制備高品質(zhì)產(chǎn)物氣，如何在熱解過程有效

2、脫除焦油成為熱解工藝的關(guān)鍵。
　　本文歸納整理了近年來國內(nèi)外學(xué)者對生物質(zhì)熱解方面的研究，比較其對焦油脫除的優(yōu)缺點(diǎn)，得出在熱解過程使用催化劑催化脫除焦油工藝最優(yōu)優(yōu)越。催化法催化脫除生物質(zhì)熱解焦油能有效減少焦油產(chǎn)量，焦油催化裂解同時提高了產(chǎn)物氣的品質(zhì)。催化脫除焦油技術(shù)的關(guān)鍵在于催化劑的選擇，催化劑選擇的重要標(biāo)準(zhǔn)是催化劑活性及催化劑壽命。
　　本文以合成活性高、壽命長的新型催化劑為目標(biāo)設(shè)計主要以玉米秸稈為原料的催化體系。首先進(jìn)行生

3、物質(zhì)熱解溫度的確定，從經(jīng)濟(jì)和實驗角度考慮，確定600℃為生物質(zhì)熱解溫度;其次進(jìn)行填料的選取，從吸收灰分和體系質(zhì)量衡算角度選取分子篩作為填料;進(jìn)行堿金屬負(fù)載的催化熱解實驗，對產(chǎn)物氣及焦油的脫除進(jìn)行了一系列的實驗研究，數(shù)據(jù)整理歸納，選取活性金屬組分鎳、鑭、鐵;合成鈣鈦礦型催化劑LaNiO3催化劑作為目標(biāo)催化劑，該催化劑負(fù)載量6wt％、催化溫度800℃條件下催化效果最佳，使可收集物質(zhì)占反應(yīng)前秸稈質(zhì)量百分比達(dá)到97.47％、減少23.68％的質(zhì)

4、量損失，重質(zhì)焦油消除率達(dá)到78.77％、產(chǎn)物氣體積由4.11L提至10.76L并明顯提高產(chǎn)物氣熱值，最優(yōu)產(chǎn)物氣熱值為4359.27 kcal/m3、催化劑壽命為13.5h。
　　生物質(zhì)熱解除了由熱解溫度，加熱速率等因素決定，與生物質(zhì)的種類及生物質(zhì)尺寸也有著密切的關(guān)聯(lián)。粒徑減少促進(jìn)生物質(zhì)熱解，同一生物質(zhì)，40目粒徑的生物質(zhì)熱解效果最好;對三種生物質(zhì)進(jìn)行研究，得出結(jié)論:對不同種類生物質(zhì)進(jìn)行工業(yè)分析，生物質(zhì)熱解程度由其中揮發(fā)分決定，生物