生物質熱解氣化及熱解焦油催化裂化機理研究.pdf

1、生物質熱解氣化技術研究與廣泛應用,使生物質熱解焦油的影響越來越為人們所關注.在生物質中熱值氣化集中供氣技術的研究的基礎上,該文對生物質熱解焦油的催化裂化進行了深入的實驗研究和動力學研究.熱解焦油的產(chǎn)生受到氣化器類型、生物質原料類型和性質、氣化介質、裂解氣化條件等因素的影響,其對氣化系統(tǒng)和用氣設備等產(chǎn)生不利影響,而目前常采用的焦油脫除方法,如水洗、干式過濾等不能滿足高效焦油脫除的要求.催化裂化作為一種極具潛力的煤氣凈化技術,目前已成為該領

2、域研究的熱點.該文對國內外焦油催化裂化技術的研究進展進行了詳細綜述,著重對白云石類、鎳基、堿金屬等幾類材料的研究結果進行了比較,以對該領域的研究水平有一個整體認識.在分析該領域研究現(xiàn)狀的基礎上,建立了實驗室規(guī)模生物質氣化焦油催化裂解實驗系統(tǒng),采用冷態(tài)捕集方法進行焦油取樣,采用重度分析方法對焦油樣品進行分析以確定煤氣中焦油含量.文中又進行了焦油整體轉化模型的構建并將其結果與五集總模型進行對比.結果表明,五集總模型的應用可獨立于焦油的來源和

3、性質,對焦油轉化過程動力學行為描述的準確度明顯高于整體轉化模型,且該模型不僅對裂化過程進行動力學模擬和結果預測,還可給出轉化后焦油的構成等重要信息.對焦油催化裂化過程中積碳失活現(xiàn)象進行了研究,實驗了較長工作時間內催化劑積碳含量和焦油轉化率的變化情況,所得積碳含量一般處于3~15﹪之間,實驗最長運行時間32小時,焦油轉化率也下降到70﹪以下.從動力學角度研究了催化活性的變化規(guī)律,積碳過程包含單層積碳和多層積碳兩個階段,并建立催化活性與積碳