生物質熱解脫除焦油并制備高品質產物氣.pdf

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

2、脫除焦油成為熱解工藝的關鍵。
　　本文歸納整理了近年來國內外學者對生物質熱解方面的研究，比較其對焦油脫除的優(yōu)缺點，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熱解焦油能有效減少焦油產量，焦油催化裂解同時提高了產物氣的品質。催化脫除焦油技術的關鍵在于催化劑的選擇，催化劑選擇的重要標準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設計主要以玉米秸稈為原料的催化體系。首先進行生

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

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