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1、PREPARATIONOFSUPPORTEDBASECATALYS0|NVACI入MPYROLYSIS0FBIOMASSADissertationSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYShaohengSupervisedbyProfXiaoGuominSchoolofChemistryandChemicalEngineeringS
2、outheastUniversityDecember2013摘要摘要近年來(lái),隨著石油、天然氣等不可再生資源儲(chǔ)量日益減少,而需求量卻不斷增加,能源問(wèn)題逐漸成為國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)界的研究熱點(diǎn)。生物質(zhì)能作為可再生能源具有很好的發(fā)展前景。開(kāi)發(fā)利用生物質(zhì)能可以緩解我國(guó)能源和環(huán)境壓力,是建立可持續(xù)發(fā)展能源系統(tǒng)的有效措施,而熱化學(xué)轉(zhuǎn)化技術(shù)是生物質(zhì)利用的主要途徑之一。其中,裂解技術(shù)能夠?qū)⑸镔|(zhì)轉(zhuǎn)化為高品位的液體燃料生物油或高附加值產(chǎn)品,因而受到廣泛研究。以生物
3、質(zhì)為原料進(jìn)行催化裂解,可以提高液體燃料生物油的收率以及高附加值產(chǎn)品的選擇性。本論文以-/-A1203為載體,制備了負(fù)載CaO、MgO、ZnO等金屬氧化物催化劑,并在真空裂解反應(yīng)裝置中考察了催化劑的生物質(zhì)裂解反應(yīng)性能,采用XRD、IR對(duì)催化劑進(jìn)行表征,采用GC—MS、IR等方法對(duì)產(chǎn)物生物油進(jìn)行表征,并對(duì)生物質(zhì)裂解主要產(chǎn)物的用途進(jìn)行了初步探索。對(duì)ZnO/v—A1203、MgO/7-A1203、CaOPtA1203三種負(fù)載型催化劑進(jìn)行了生物質(zhì)
4、催化真空裂解的研究,在反應(yīng)溫度500℃,反應(yīng)時(shí)間1h,催化劑用量20wt%的條件下,反應(yīng)結(jié)果表明CaO/7A1203具有較高的催化活性,而其它兩種催化劑對(duì)反應(yīng)幾乎沒(méi)有催化效果。在生物質(zhì)催化真空裂解反應(yīng)中,裂解產(chǎn)物以液相生物油為主,生物油產(chǎn)量高于固相產(chǎn)物和氣相產(chǎn)物之和。在CaOh/A1203系列催化劑中,隨著CaO含量的變化,會(huì)影響到催化劑載體表面活性中心的分布情況和數(shù)量。當(dāng)CaO的含量為20CaOPtA1203時(shí),催化劑的活性達(dá)到最高。
5、分別研究了反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度和催化劑用量對(duì)木屑真空裂解的影響,當(dāng)CaO含量20CaO/7m203,反應(yīng)時(shí)間1h,反應(yīng)溫度500℃,催化劑用量20wt%時(shí),以及生物質(zhì)50g,真空度1000Pa,升溫速率10“C/min的條件下進(jìn)行催化真空裂解反應(yīng),得到的生物油最多,木屑生物油產(chǎn)量達(dá)到2928g,收率為5856%。分別研究了反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度和催化劑用量對(duì)秸稈真空裂解的影響,當(dāng)CaO含量20CaOh/A1203,反應(yīng)時(shí)間1h,反應(yīng)溫度500
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