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隨著化石燃料的日益減少，生物質(zhì)能源作為一種可再生能，越來越受到人們的廣泛關(guān)注。生物質(zhì)熱解氣化技術(shù)是生物質(zhì)能源高品位利用和發(fā)展的有效手段之一。在前人對凹凸棒石(PG)的研究基礎(chǔ)上，以凹凸棒石為催化劑載體，通過負(fù)載活性組分Ni，制備出Ni/凹凸棒石催化劑(Ni/PG)。以甲苯為生物質(zhì)焦油的模擬化合物，對甲苯的CO2催化重整(干法重整)進(jìn)行了深入的研究。
在分析了該領(lǐng)域研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，建立起實(shí)驗室規(guī)模的氣固多相催化反應(yīng)系統(tǒng)。采用氣相色譜儀對催化重整的產(chǎn)物氣進(jìn)行成分和含量的分析。以等體積浸漬法對凹凸棒石進(jìn)行活性組分的負(fù)載，經(jīng)過干燥、煅燒、還原后制備出不同含量的Ni/凹凸棒石催化劑。采用透射電鏡(TEM)、X射線衍射儀(XRD)、掃描電鏡(SEM)、程序升溫脫附(TPD)和程序升溫氧化(TPO)等檢測手段對催化劑的結(jié)構(gòu)和物相特性等進(jìn)行分析。通過活性測試評價了Ni擔(dān)載量、反應(yīng)溫度、CO2含量等因素對甲苯轉(zhuǎn)化率、H2產(chǎn)量、CO產(chǎn)量以及積碳量和積碳物相的影響。實(shí)驗結(jié)果表明；凹凸棒石(PG)對甲苯有一定的催化裂解效率，而負(fù)載Ni的Ni/PG催化劑可以顯著提高甲苯的轉(zhuǎn)化率；甲苯轉(zhuǎn)化率隨催化裂解反應(yīng)溫度、Ni負(fù)載量的增加而升高；在一定范圍內(nèi)甲苯轉(zhuǎn)化率隨CO2濃度和空速的增加而增加。甲苯裂解的產(chǎn)物氣中：H2產(chǎn)量隨反應(yīng)溫度和CO2濃度的增加而下降；Ni負(fù)載量的改變對H2產(chǎn)量影響不大 Ni負(fù)載量為2％和8％時，還原態(tài)活性組分的H2產(chǎn)量高于氧化態(tài)的H2產(chǎn)量 Ni負(fù)載量為5％時，氧化態(tài)活性組分的H2產(chǎn)量高于還原態(tài)的H2產(chǎn)量。催化裂解溫度對CO產(chǎn)量影響不明顯 CO產(chǎn)量隨CO2濃度和Ni負(fù)載量的增加而升高。催化劑表面積碳量隨催化裂解溫度、CO2濃度和Ni負(fù)載量的增加而下降；催化劑表面積碳的物相種類不隨CO2濃度、反應(yīng)溫度和Ni負(fù)載量的改變而變化；積碳物相的峰強(qiáng)度隨CO2濃度、反應(yīng)溫度和Ni負(fù)載量增加而下降；惰性氣氛下積碳物相的峰強(qiáng)度隨Ni負(fù)載量的增加而升高。

    doi：
    10.7666/d.y1699545
    關(guān)鍵詞：
    凹凸棒石 甲苯 催化裂解 生物質(zhì)焦油 熱解氣化 干法重整 催化劑 等體積浸漬法
    作者：
    施培超
    學(xué)位授予單位：
    合肥工業(yè)大學(xué)
    授予學(xué)位：
    碩士
    學(xué)科專業(yè)：
    環(huán)境工程
    導(dǎo)師姓名：
    陳天虎
    學(xué)位年度：
    2010
    語種：
    中文
    分類號：
    TQ241.12 O643.36
    在線出版日期：
    2010年10月29日