發(fā)布時(shí)間：2020-12-10 03:54

　　目前傳統(tǒng)能源的使用已無(wú)法滿足人們對(duì)工業(yè)化進(jìn)程及環(huán)境保護(hù)的要求,而生物質(zhì)能源因其來(lái)源廣泛、環(huán)境友好、可再生等特點(diǎn)受到研究者的關(guān)注。在生物質(zhì)氣化過(guò)程中,生物質(zhì)焦油的產(chǎn)生極大地影響了氣化設(shè)備運(yùn)行及生物質(zhì)能量利用,而采用催化裂解法可有效將焦油分解為小分子氣態(tài)化合物。鐵基催化劑是一種綠色金屬催化劑,價(jià)格便宜且反應(yīng)后產(chǎn)物對(duì)環(huán)境無(wú)污染,但在常規(guī)加熱方式下鐵基催化劑的催化效率較低,無(wú)法滿足焦油的降解要求;微波加熱技術(shù)因其快速均勻加熱特性,可以保證催化劑溫度在較短時(shí)間內(nèi)迅速升高到裂解所需溫度,而微波加熱過(guò)程中具有的金屬放電現(xiàn)象及帶來(lái)的熱點(diǎn)效應(yīng)和等離子體效應(yīng)也可彌補(bǔ)鐵基催化劑效率較低的不足。因此,本文選擇甲苯作為生物質(zhì)焦油的模型化合物,以微波作為加熱方式,將單質(zhì)鐵負(fù)載到吸波性能良好的載體（碳化硅、生物質(zhì)半焦）作為催化劑,探討在不同工況下甲苯的裂解率及產(chǎn)物成分;對(duì)反應(yīng)后催化劑積炭進(jìn)行表征,并通過(guò)重整對(duì)催化劑進(jìn)行消積炭試驗(yàn)。首先分別采用自制的Fe/SiC和Fe/C催化劑,在不同工況（微波比功率、鐵單質(zhì)含量、空速）下考察甲苯的裂解率及氫氣相對(duì)含量。對(duì)于Fe/SiC催化劑:隨著比功率的增加,甲苯裂解率和氫氣相對(duì)含... 

【文章來(lái)源】：山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：83 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１試驗(yàn)裝置示意圖??

為了提高試驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，保證，不受管道吸附影響，在正式試驗(yàn)之前先??對(duì)甲苯進(jìn)樣濃度進(jìn)行標(biāo)定，探索在不同反應(yīng)條件下進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)甲苯蒸汽真實(shí)質(zhì)??量。甲苯進(jìn)樣濃度標(biāo)定試驗(yàn)系統(tǒng)如圖２．３所示。??廣、??Ａ?Ｉ?５?Ｉ??ａ：＼?４?？?＾?＾?：?７???—３?目?Ｅ??圖２．３甲苯進(jìn)樣濃度標(biāo)定試驗(yàn)示意圖??１．氮?dú)�；２．質(zhì)量流量計(jì)；３．恒溫水浴鍋；４．蒸發(fā)瓶；５．加熱帶；６．溫控裝置；７．冷凝裝置??與甲苯催化裂解試驗(yàn)系統(tǒng)相比，該試驗(yàn)系統(tǒng)由冷凝裝置代替之前微波爐及之??后的所有裝置，其他設(shè)備與之前相同，目的是測(cè)量進(jìn)入微波爐內(nèi)反應(yīng)器的真實(shí)甲??苯質(zhì)量。需要指出的是，本文所有試驗(yàn)均采用單一變量原則，需保證在不同條件??下進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)的甲苯濃度相同，而載氣流速對(duì)甲苯蒸汽濃度影響較大。因此，??在甲苯進(jìn)樣濃度標(biāo)定試驗(yàn)中，需通過(guò)改變恒溫水浴鍋內(nèi)水溫來(lái)調(diào)節(jié)不同載氣流速??下所攜帶出的甲苯蒸汽量，最終找到合適水溫使得冷凝裝置收集到的甲苯量與載??氣流速成正比，確保不同空速下甲苯濃度相同。??２．５．１載氣流速、水溫對(duì)甲苯蒸發(fā)量的影響??在標(biāo)定試驗(yàn)前

?Ｖｅｌｏｃｉｔｙ?（ｍｌ／ｍｉｎ）??圖２．４載氣流速對(duì)甲苯蒸發(fā)量影響?圖２．５水浴溫度對(duì)甲苯蒸發(fā)量影響??２．５．２甲苯進(jìn)樣濃度標(biāo)定試驗(yàn)??通過(guò)２．５．１節(jié)分析可知，載氣流速及水浴溫度的增加均可引起甲苯蒸發(fā)量的??增加。因此在本節(jié)，通過(guò)調(diào)節(jié)水浴溫度來(lái)改變不同流速下甲苯蒸發(fā)量及進(jìn)入冷凝??裝置的甲苯量，最終找到一組與載氣流速相匹配的水浴溫度，使得％與載氣流??速成正比，確保進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)的甲苯濃度相同。??試驗(yàn)步驟如下所示：??（１）

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]生物質(zhì)焦油處理方法研究進(jìn)展[J]. 李樂(lè)豪,聞光東,楊啟煒,張銘,邢華斌,蘇寶根,任其龍.  化工進(jìn)展. 2017(07)
[2]能源革命:從化石能源到新能源[J]. 鄒才能,趙群,張國(guó)生,熊波.  天然氣工業(yè). 2016(01)
[3]微波輔助生物質(zhì)焦炭誘導(dǎo)甲苯裂解和重整試驗(yàn)[J]. 李龍之,宋占龍,馬春元,趙希強(qiáng),王孚懋,孔祥強(qiáng).  農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào). 2015(10)
[4]脫灰生物質(zhì)焦的催化氣化反應(yīng)及動(dòng)力學(xué)[J]. 張建良,李凈,胡正文,付亞清,左海濱.  北京科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(11)
[5]生物質(zhì)焦體系下CO2-H2O聯(lián)合重整CH4制合成氣[J]. 李龍之,宋占龍,趙希強(qiáng),馬春元.  太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2013(09)
[6]焦炭對(duì)焦油模型化合物的催化裂解實(shí)驗(yàn)研究[J]. 米鐵,唐寧路,吳正舜,劉曉燕,孫婷婷.  太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2013(01)
[7]生物質(zhì)熱解焦油的性質(zhì)與化學(xué)利用研究現(xiàn)狀[J]. 邊軼,劉石彩,簡(jiǎn)相坤.  生物質(zhì)化學(xué)工程. 2011(02)
[8]微波加熱與常規(guī)加熱方式下甲苯的裂解實(shí)驗(yàn)研究[J]. 彭軍霞,趙增立,王小玲,李海濱.  燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2010(04)
[9]生物質(zhì)焦制備條件對(duì)甲苯裂解特性的影響[J]. 彭軍霞,趙增立,李海濱,王小玲.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2010(06)
[10]生物質(zhì)焦對(duì)甲苯的催化裂解實(shí)驗(yàn)研究[J]. 彭軍霞,趙增立,王小玲,李海濱.  煤炭轉(zhuǎn)化. 2009(04)

博士論文
[1]碳納米管和石墨烯的制備及應(yīng)用研究[D]. 胡曉陽(yáng).鄭州大學(xué) 2013
[2]生物質(zhì)輕度預(yù)處理液化技術(shù)與機(jī)理研究[D]. 劉華敏.華南理工大學(xué) 2013
[3]生物質(zhì)發(fā)酵制氫過(guò)程基礎(chǔ)研究[D]. 李濤.鄭州大學(xué) 2013
[4]微波誘導(dǎo)熱解廢舊印刷電路板（WPCB）的實(shí)驗(yàn)和機(jī)理研究[D]. 孫靜.山東大學(xué) 2012
[5]生物質(zhì)炭催化重整熱解焦油技術(shù)研究[D]. 尤占平.天津大學(xué) 2010
[6]我國(guó)生物質(zhì)能源開(kāi)發(fā)利用的可持續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)與實(shí)證研究[D]. 閆晶晶.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京） 2010

碩士論文
[1]微波加熱過(guò)程中熱點(diǎn)效應(yīng)的試驗(yàn)與模擬研究[D]. 王彪.山東大學(xué) 2017
[2]焦油裂解催化劑的制備與性能實(shí)驗(yàn)研究[D]. 吳云芬.華中師范大學(xué) 2015
[3]針鐵礦負(fù)載鎳催化裂解焦油模擬化合物甲苯[D]. 鄒雪華.合肥工業(yè)大學(xué) 2014
[4]微波輔助木炭催化裂解甲苯的研究[D]. 馮曉寧.大連理工大學(xué) 2012
[5]生物質(zhì)焦油的熱裂解特性研究[D]. 江程程.華中科技大學(xué) 2011
[6]生物質(zhì)焦油熱解特性的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 趙志鋒.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[7]半焦的活化及脫灰研究[D]. 史磊.大連理工大學(xué) 2008



本文編號(hào)：2908039