煤超临界水气化制氢的影响因素分析

煤的超临界水气化技术是一种新型、高效的能源转化和利用技术。介绍了目前煤超临界水气化制氢方面的研究状况,分析了催化剂、温度、压力、停留时间等因素对煤超临界水气化制氢的一般性影响规律。深入研究机理,并寻求最佳反应条件仍然是今后该领域的研究重点。     

造纸黑液超临界水气化制氢与高附加值化学品回收研究进展

造纸黑液的无害化资源化利用对造纸工业减少环境污染、缓解能源短缺具有重要意义。超临界水气化技术是一种新型且高效的有机废水无害化资源化利用技术,利用水在超临界状态下的特殊性质使其在无害化资源化处理造纸黑液时具有独特的优势。回顾了近年来造纸黑液超临界水气化制氢与高附加值化学品回收的进展,介绍了制氢反应机理,系统总结了温度、压力、浓度、停留时间和催化剂等因素对黑液超临界水气化制氢的影响,介绍了造纸黑液里各类有用无机盐在超临界水条件下的反应、分离回收及造纸黑液超临界水气化反应装置的发展现状。针对现存问题对造纸黑液超临界水气化制氢和资源化无害化处理回收有用成分进行了展望。     

造纸黑液超临界水气化制氢与高附加值化学品回收研究进展

造纸黑液的无害化资源化利用对造纸工业减少环境污染、缓解能源短缺具有重要意义。超临界水气化技术是一种新型且高效的有机废水无害化资源化利用技术,利用水在超临界状态下的特殊性质使其在无害化资源化处理造纸黑液时具有独特的优势。回顾了近年来造纸黑液超临界水气化制氢与高附加值化学品回收的进展,介绍了制氢反应机理,系统总结了温度、压力、浓度、停留时间和催化剂等因素对黑液超临界水气化制氢的影响,介绍了造纸黑液里各类有用无机盐在超临界水条件下的反应、分离回收及造纸黑液超临界水气化反应装置的发展现状。针对现存问题对造纸黑液超临界水气化制氢和资源化无害化处理回收有用成分进行了展望。     

烃类在超临界水中的化学转化

超临界水是一种新型反应介质,烃类在超临界水中化学转化效率高。对烃类在超临界水反应制氢气、重油改质和合成含氧化合物方面的研究进展进行了综述,同时简要介绍了各种技术产生的背景,对研究重点进行了必要评述,展望了该领域的发展前景。     

城市生活垃圾气化制合成气研究进展

介绍了城市生活垃圾特点及气化原理,分析了热解气化、超临界水气化和等离子气化的优缺点。着重就城市生活垃圾气化制合成气过程中的影响因素(气化温度、气化介质、当量比、蒸汽/MSW比和催化剂等)进行了综述和讨论,分析了不同类型反应器的特点。在此基础上,对城市生活垃圾气化制合成气进行了展望。     

碱金属催化剂对污泥超临界水气化产氢的影响

使用污水厂脱水污泥,添加碱金属催化剂,采用间歇式高温高压反应釜,在400℃、24 MPa、停留时间30 min的条件下进行超临界水气化实验。探讨碱金属催化剂种类、添加量和温度对污泥超临界水气化制氢的影响。结果表明,添加碱金属催化剂能明显提高催化产氢率,其促进程度从大到小依次为:KOHNaOHK_2CO_3Na_2CO_3Ca(OH)_2。提高反应温度,提高催化剂浓度均能够显著促进污泥超临界水气化产氢。碱金属催化剂主要通过产生OH~-促进水气转化反应来促进产氢。     

连续式超临界水中褐煤一焦化废水共气化制氢

采用连续式超临界水反应装置,以褐煤和焦化废水配制的水煤浆为原料,考察了温度(450℃～600℃)和水煤浆浓度(20%～50%)对褐煤-焦化废水在超临界水中连续气化制氢的影响.结果表明,在褐煤一焦化废水超临界水共气化制氢过程中,存在明显的协同效应.在浆浓度为20%,600℃,25 MPa条件下,褐煤-焦化废水共气化的氢气产率和碳气化率比相同条件下二者单独气化的加权平均值分别增加了141.9 mL/g和6.1%.反应温度是影响褐煤-焦化废水超临界水共气化制氢的关键因素,随着反应温度从450℃提高到600℃,氢气的体积分数与产率分别由21.5%和85.3 mL/g增加到42.3%和371.8 mL/g,碳气化率由18.2%增大到29.8%.碳的气化率随水煤浆浓度的升高而降低,最高进浆浓度可达50%(质量分数),无堵塞现象发生.     

生物质超临界水气化制氢研究进展

介绍了国内外生物质超临界水气化制氢技术研究概况和生物质组分及其气化中间产物的转化路径以及不同的操作条件对生物质原料和模型化合物气化过程的影响,操作条件包括反应温度、反应压力、反应物浓度和反应时间,还介绍了不同反应器对生物质气化过程的影响。提出了该技术目前存在的一些问题,展望了该技术的研究方向和发展前景。     

超临界乙醇技术原理研究与运用进展

综述了超临界乙醇在制备生物柴油中的主要技术,分析了在酯交换反应、酯化反应、液化反应制生物油以及生物油加氢升级中的原理及应用。研究表明,超临界乙醇的酯交换反应过程由三个连续可逆的反应组成,水和CO_2均能提高反应速率。在酯化过程中,乙醇、酸的浓度对过程存在显著影响,此外,动力学模型表明酸存在催化效应,因此水解及油酸本身存在酸催化效应及自催化作用。超临界乙醇被广泛用于生物质的液化过程,过程主要存在:(1)生物质裂解;(2)油份重整(涉及酯交换及酯化反应等);(3)结焦或结聚;(4)小分子组分气化;及(5)气体间相互反应等典型反应等;且升高温度有利于液化;液化过程中醇与水表现出协同作用。此外,在生物油的加氢升级过程中,超临界乙醇不仅作为一种良好的反应介质,也作为反应物与生物油中的酸类物质发生酯化反应,降低生物油的酸度,提高生物油的热值。因此,超临界乙醇在生物燃料的制备与升级中具有良好的应用前景。     

垃圾渗滤液超临界水气化制氢影响因素分析

利用高温高压反应釜对生活垃圾填埋场渗滤液进行超临界水气化产氢处理。分析了反应温度、压力和停留时间对气化产氢效果、氢气产量以及COD去除率的影响。研究结果表明,在温度为470℃、压力为23.1 MPa、停留时间为10 min条件下,经超临界水气化处理后,渗滤液COD去除率达到75.6%,气体产物中CH4、CO2和H2分别达到32.34%、2.72%、61.88%。     

超临界水条件下生物质气化制氢

生物质制氢是农业废弃物资源化利用的一项很有发展前途的技术。介绍了超临界水条件下生物质的气化制氢技术,论述了温度、压力、停留时间以及反应器对气化产物组成及气化制氢效果的影响,着重阐述了催化剂的影响。分析了目前超临界水气化制氢在有机废弃物资源化应用中存在的主要问题,并展望了超临界水气化制氢的研究前景。     

超临界水气化生物质技术研究进展

超临界水气化生物质技术是一种新兴的利用生物质能的方法,由于其较高的能量利用率和环保特性,正日益受到人们的重视。本文综述了国内外对于超临界水气化生物质的研究,分析总结了温度、压力、浓度、停留时间、催化剂等因素对反应影响的一般性规律。通过对各国研究者有关超临界水气化生物质技术经济性评价的综合,指出了提高经济性需要努力的方向,并提出了气体产物的利用方式,对该技术的进一步发展和应用有较好的指导意义。     

超临界水液化褐煤研究进展

超临界水直接液化褐煤是高湿低阶褐煤高效转化与资源化利用的一个重要的发展方向。阐述了超临界水液化制油的优势,总结了液化过程中的热解反应、脱杂反应、缩聚反应等关键反应;重点论述了操作条件(温度、停留时间、压力、溶剂等)对反应过程的影响机理;针对油品质的升级,总结了催化剂在液化油升级中的应用,分析了煤本身所含的铁系催化剂的催化特点,总结了贵金属在催化升级中的研究现状及部分过渡金属合金的高效催化特性;强调了煤与生物质共同液化的协同作用。对液化过程中存在的问题进行了总结,并展望了未来的工业放大应用。     

玉米芯与羧甲基纤维素钠的超临界水气化制氢

采用Gibbs自由能最小原理,建立了生物质超临界水气化制氢的化学平衡模型。将该模型应用于玉米芯/羧甲基纤维素钠(CMC)的超临界水气化制氢,分析模拟和实验结果,得到反应温度对化学平衡产物的作用如下:在300—374℃的亚临界区,气体产物的摩尔分数排序为x(CO2)>x(CH4)>x(H2),在375—420℃的低温超临界区,气体产物排序为x(CO2)>x(H2)>x(CH4),在420℃以上的高温超临界区,H2摩尔分数跃居最高,可达65%以上。较高的反应温度有利于提高H2的摩尔分数和气化率,但降低了气体的高热值。获得玉米芯/CMC制氢的最佳温度范围为420—600℃。表明农业废弃物的超临界水气化制氢是一种极具发展前景的能源转化新技术。     

松木焦CO2气氛催化气化特性研究

生物质焦CO2气化主要是通过气化剂CO2和焦中的碳发生反应,从而制取得到高纯度可燃气CO.采用热重分析法研究不同过渡金属催化剂(Ni,Ce,Fe和Cr)以及不同气化温度下松木焦在30%CO2气氛下的气化特性,采用n级反应模型并利用ABSW微分法,计算出高温段710℃～990℃松木焦催化气化动力学参数.结果表明,随着气化温度的升高,反应完成的时间缩短,气化温度达到850℃以上,才能有较高的反应速率,添加4种过渡金属对气化均有明显的促进作用.其催化效果由高到低依次为:Ni,Ce,Fe和Cr.采用n级反应模型可以很好地拟合高温段的实验数据.     

污泥制氢技术研究进展

介绍了污泥生物化学制氢、污泥高温气化制氢、污泥超临界水气化制氢等新兴污泥制氢技术,并详细分析了各自的优缺点,阐述了这些技术在污泥制氢中的进展状况和应用前景,指出资源化利用和能源回收应该是今后污泥处置的方向。最后,对超临界水气化制氢技术在污泥制氢中的应用作了重点论述。     

生物质超临界水气化制氢技术的研究现状

介绍了国内外生物质超临界水气化制氢技术的研究进展,并对该技术的反应机理、影响因素、不同的催化剂、催化机理进行了评述.指出对气化反应机理的研究应该以关键化合物为基础;在反应器形式和催化剂一定的条件下,影响气化结果的主要因素是反应温度、进料浓度、加热速率、碱性化合物添加剂;碱性化合物添加剂和碳催化剂或金属催化剂结合使用可能会实现高效催化气化过程.     

模拟软件在生物质超临界水气化制氢中的应用

综述了生物质超临界水气化制氢过程模拟方面的研究进展,从流体计算软件及化工流程模拟软件入手,对生物质气化过程、生物质超临界水气化过程的现有研究成果加以概述。提出采用化工流程模拟软件Chem CAD对生物质超临界水气化制氢过程进行模拟的思路,以达到工艺改进及设备放大化设计的目的。     

锯木屑在超临界水中气化制氢过程的主要影响因素

以锯木屑混合羧甲基纤维素钠（CMC）为反应原料,利用连续管流反应器,在反应器外壁面温度稳定在650 ℃条件下,对反应压力在17.5～30 MPa,反应停留时间在14.4～50 s,浓度范围为4%～9%（质量分数）的湿生物质浆液进行了超临界水气化制氢实验研究,讨论了气化过程的主要参数压力、温度、反应停留时间以及物料浓度对气化结果的影响.锯木屑在超临界水中接近完全气化,生成气体产物的主要成分是H₂、CH₄、CO、CO₂以及少量的C₂H₄和C₂H₆,气化产物中的H2含量可以超过40%.同时,实现了气化反应液体产物的循环利用.     

环己酮肟Beckmann重排制己内酰胺的研究进展

环己酮肟Beckmann重排制己内酰胺是重要的工业过程。本文较详细地介绍了不使用浓硫酸催化的反应，主要有气固相反应、固液相反应、离子液体系及超临界水条件下的反应。研究表明：气固相反应中，副产物较多，催化剂易失活，使用寿命短；固液相反应条件温和，且副产物少；离子液体系和超临界水条件下的Beckmann反应中，可避免使用有机溶剂，且反应副产物少。