改性HZSM-5對玉米秸稈催化熱解影響規(guī)律的研究.pdf

1、熱解技術(shù)可將農(nóng)林廢棄物經(jīng)過轉(zhuǎn)化制取生物油。傳統(tǒng)熱解技術(shù)制得的生物油含氧量高、熱值低、粘度高、酸度高、儲存不穩(wěn)定，引入合適的催化劑可以顯著提升生物油品質(zhì)。HZSM-5常被用于生物質(zhì)熱解，可在一定程度上提升生物油品質(zhì)，但由于HZSM-5孔徑小等問題容易造成催化劑結(jié)焦失活。
　　本研究通過浸漬法負(fù)載Ni、Mo元素改性HZSM-5，通過電子掃描電鏡(SEM)、能譜儀（EDS）、電感耦合等離子體（ICP）、X射線衍射儀（XRD）、靜態(tài)氮吸附

2、儀（BET）和吡啶吸附紅外光譜（Py-IR）等多種技術(shù)手段進(jìn)行表征，以考察改性HZSM-5的性能。然后，將分子篩催化劑應(yīng)用于玉米秸稈的熱解試驗(yàn)。該試驗(yàn)在自行研制的熱解平臺下進(jìn)行，并通過對生物油理化性質(zhì)和組分分析，研究改性HZSM-5對玉米秸稈催化熱解的影響規(guī)律。
　　對分子篩的表征結(jié)果顯示：Ni、Mo的負(fù)載未破環(huán)HZSM-5晶體結(jié)構(gòu)，但使其孔道結(jié)構(gòu)和酸性分布得到改善。使用 Ni、Mo分別改性和協(xié)同改性 HZSM-5：1）都在分子篩

3、表面負(fù)載均勻，并以高度分散的形式存在；2）隨著 Ni、Mo負(fù)載量的增加，分子篩催化劑的比表面積、孔容積減小，平均孔徑增大；3）改性HZSM-5總酸量下降，B酸中心減少，L酸中心增加。另外，對使用相同時間的分子篩進(jìn)行熱重分析表明，改性HZSM-5抗結(jié)焦性能顯著增強(qiáng)。Ni、Mo分別改性后，負(fù)載量為10％抗結(jié)焦性能最好；Ni、Mo協(xié)同改性后，Ni7Mo3/HZSM-5抗結(jié)焦性能最好。
　　在不同催化劑條件下對玉米秸稈進(jìn)行熱解試驗(yàn)，取得如

4、下研究結(jié)果：
　　首先，相比于未使用催化劑組，使用HZSM-5：1）液體產(chǎn)率從34.5%下降到33.49%，氣體產(chǎn)率略有增加，固體產(chǎn)率不變；2）生物油輕質(zhì)組分與重質(zhì)組分之比由2.16提高到2.50，輕質(zhì)組分熱值由17.80MJ/Kg提高至19.47MJ/Kg，pH值由3.67提高至3.92；3）酸類、醛類、呋喃類等含氧化合物含量降低，醇類、酚類含量上升。
　　其次，相比于使用HZSM-5組，改性HZSM-5：1）液體產(chǎn)率略有