超臨界生物質(zhì)氣化制氫反應(yīng)過程研究.pdf

1、本文以制氫氣為目的，建立了一套超臨界生物質(zhì)氣化制氫實(shí)驗(yàn)裝置，并對(duì)設(shè)備進(jìn)行了改造，使之適合于更高的溫度及壓力，擴(kuò)大了試驗(yàn)范圍。文中以葡萄糖為生物質(zhì)的模型化合物，研究了高溫及催化劑等因素對(duì)超臨界生物質(zhì)氣化制氫的影響。使用GC900A氣相色譜分析了氣相產(chǎn)物的組成，并確定了液相產(chǎn)物的分析方法，對(duì)液相產(chǎn)物進(jìn)行了定性，由此提出反應(yīng)路徑和反應(yīng)機(jī)理，為以后的深入研究提供依據(jù)。 本文結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)資料，初步驗(yàn)證了超臨界生物質(zhì)氣化制氫工藝參數(shù)對(duì)實(shí)驗(yàn)的

2、影響。在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，溫度對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響為主要因素。隨溫度的升高，不僅氫氣的含量有所增加，氣體轉(zhuǎn)化率也隨之增加。此外，還研究了添加催化劑(主要為堿式催化劑)對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。催化劑可有效地改善氣相產(chǎn)物的組成，提高氣相產(chǎn)物中氫氣的百分含量。研究中發(fā)現(xiàn)，堿式催化劑可以促進(jìn)環(huán)狀化合物的開環(huán)及異構(gòu)化反應(yīng)的進(jìn)行。 本文通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)及大量的實(shí)驗(yàn)，確定了超臨界生物質(zhì)氣化制氫實(shí)驗(yàn)中液相產(chǎn)物的處理及分析方法：借助氣相色譜與質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC/MS)，采

3、取程序升溫的方法定性，得到了各條件下液相產(chǎn)物的大部分組分。使用葡萄糖作為反應(yīng)原料，當(dāng)溫度在300℃以下時(shí)，原料已經(jīng)開始分解，隨著溫度的升高，葡萄糖被完全分解，生成氫氣、一氧化碳、甲烷、二氧化碳以及大量的液相產(chǎn)物。其中氣相產(chǎn)物中以氫氣為主要成分，其次為一氧化碳和二氧化碳。 本文通過對(duì)實(shí)驗(yàn)氣、液相產(chǎn)物的綜合分析，提出了超臨界生物質(zhì)氣化制氫的反應(yīng)路徑及反應(yīng)機(jī)理，為超臨界生物質(zhì)氣化制氫工藝的改進(jìn)提供了依據(jù)。此外，對(duì)實(shí)際生物質(zhì)(如鋸木屑)