生物质气化焦油催化裂解特性

以白云石为载体制备的Ni基催化剂对松木粉在700℃下气化产生的焦油进行了催化裂解实验研究，并与重油裂解催化剂进行了对比。结果表明：石油化工重油裂解催化剂对生物质气化焦油具有一定的催化裂解作用；Ni的掺入方式和催化剂的煅烧温度对催化剂的性能具有显著的影响。以100～120目白云石粉为载体，900℃下煅烧的Ni基催化剂在700℃(2下焦油裂解对H2和CH4具有很好的选择性(H2为78．3％，H2 CO为92．3％，CH4为2．3％)；100h老化实验显示H2/CO随催化剂活性降低而逐渐减小。     

CaO催化裂解生物质气化焦油实验研究

以谷壳气化发电产生焦油为研究对象,考查了CaO作为焦油裂解催化剂对其催化裂解的影响。实验研究结果表明:CaO作为焦油裂解催化剂可使焦油裂解率明显提高,在800℃时,其裂解率可由热裂解的28.66%提高到65.60%,焦油催化裂解后可使燃气成份中的H2、CO、CH4以及CO2含量提高。但焦油裂解过程中,其积炭率可达30.51%;扫描电镜显示:因焦油裂解积炭包裹CaO催化剂,易使其催化活性失效,同时由于积炭,使床层压降增加,给焦油催化裂解运行带来困难。     

生物质气化发电技术讲座(3)生物质焦油裂解技术

1生物质焦油的特性生物质气化的目标是得到尽可能多的可燃气体产物。但在气化过程中,焦炭和焦油都是不可避免的副产物。焦油在高温时呈气态,与可燃气体完全混合,而在低温(一般低于200℃)时凝结为液态。对于燃气需要降温利用的情况(如燃气用于内燃机发电时),焦油的分离问题显得尤为重要。焦油的存在对生物质气化及其利用会产生不利的影响。首先它降低了气化炉气化效率,气化气中焦油产物的能量一般占总能量的5%～15%,这部分能量在低温时难以与可燃气体一道被利用,大部分被浪费;其次焦油在低温时凝结为液态,容易和水、焦炭等结合在一起,堵塞输…     

生物质气化气中焦油非催化裂解实验研究

生物质气化是一种环境友好的新能源利用技术,焦油作为生物质气化的副产物,是限制气化技术发展的主要因素.试验针对生物质气化产出气中焦油在700～1 000℃裂解温度区间的裂解特性进行了分析,并提出了焦油裂解产气率的概念.试验表明,焦油裂解气可以成为生物质气化气的有效的能量补充,而且随着裂解温度的升高,焦油裂解产气率增加,焦...     

凹凸棒石黏土催化裂解生物质焦油

以凹凸棒石黏土作为天然催化剂催化裂解生物质气化焦油,在固定床反应器中,考察催化剂用量、粒径、煅烧温度、气相滞留时间以及反应温度等操作条件对凹凸棒石黏土催化焦油裂解活性的影响;通过XRD表征分析了催化剂的结构变化情况。与热裂解相比,凹凸棒石黏土对生物质焦油有显著的催化裂解作用。随着裂解温度的升高,焦油转化率、氢产率及氢选择性都显著增加。凹凸棒石黏土的煅烧处理能够改善催化活性,但过高的煅烧温度将破坏凹凸棒石黏土的特征结构,从而不利于其催化效率。     

多孔白云石颗粒催化裂解生物质焦油的动力学研究

在固定床反应器上进行了自制多孔白云石颗粒催化裂解乙酸、苯等焦油模型化合物的动力学实验研究,考察了反应温度(873～1123K)、接触时间(0.3～2.0s)等反应条件对乙酸、苯转化率的影响。实验结果表明:乙酸、苯转化率均随反应温度与接触时间的增加而上升,当反应温度为1123K、停留时间为2.0s时,乙酸、苯的最大转化率分别为99.8%和18.7%;通过对乙酸与苯的催化裂解动力学分析,得出乙酸、苯的反应速率常数变化范围分别为0.41～3.64s~(-1)和0.00718～0.11300s~(-1),活化能分别为71.4kJ·mol~(-1)和94.5kJ·mol~(-1)。经检验,模型计算与实验结果能较好吻合。     

凹凸棒石粘土催化裂解生物质气化炉焦油初探

研究了凹凸棒石粘土对稻壳气化焦油的催化裂解性能,分析了不同温度和不同凹凸棒石粘土/白云石比值下催化剂催化脱焦油活性.结果表明:随着催化裂解温度增加,各种催化剂对生物质气化炉焦油的去除率均有不同程度的提高,且随凹凸棒石粘土/白云石比值的增加,焦油的去除率有所增加.凹凸棒石粘土与白云石之间存在协同作用,这种协同作用提高了焦油催化裂解活性.与其他几种常用的矿物材料催化剂(氧化钙、橄榄石、辉沸石)相比,尽管凹凸棒石粘土催化裂解焦油后积炭量最大,但还是显示出对焦油裂解反应最好的催化活性.     

焦炭对焦油模型化合物的催化裂解实验研究

研究焦炭对焦油模型化合物的催化裂解。考察焦炭对甲苯、甲苯与萘、甲苯与苯酚的催化裂解率及析炭率。结果表明:焦炭对甲苯的催化裂解率与同温度下的热裂解率相当,分别为61.68%与59.02%,析炭率有所降低,由8.54%变为4.16%;对萘的催化裂解率也与同温度下的热裂解率相当,分别为57.95%与56.20%,析炭率也有所降低,由20.72%变为11.89%;而焦炭对苯酚的裂解率与同温度下热裂解率相比有明显增加,由38.25%增加到97.41%,析炭率同样有所降低,由10.96%变为7.03%;说明焦炭对焦油中的组分有选择催化裂解作用。对上述反应前后焦炭样的XRD分析,发现反应后析出的炭与作为催化剂的炭是同一晶型的炭,对末裂解冷凝液的GC-MS分析,发现焦油模型化合物通过裂解后有少部分向芳香化程度增加的方向进行转化。     

生物质气化气中污染物氨催化脱除过程工况优化

基于文献[5]的试验数据,建立了生物质气化气中污染物氨催化脱除过程最小二乘支持向量机(LSSVM)模型。仿真结果表明,该模型预测值与试验值的最大相对误差为3.01%,模型具有较好的泛化能力。在此基础上设计了氨催化脱除过程多目标优化函数,并通过并列遗传算法寻优得到了氨催化脱除过程Pareto最优解集。寻优结果表明,在Pareto最优工况条件下,氨催化分解转化率能达到98.5%以上,催化过程总体性能优于试验值。     

生物质气化焦油净化装置的设计与研究

采用间接换热冷却快速冷凝悬浮方法,设计出YN03型燃气净化装置,实地运行试验和测试结果表明:YN03型生物质燃气净化装置能够有效地将高温燃气降到50℃以下,可以很好地除去焦油尘,证明该设计是合理的.净化装置具有结构简单、操作方便、运行可靠以及成本低等优点,有较高的实用价值和推广应用前景.     

生物质炭催化裂解焦油的性能研究

采用管式反应器研究了生物质炭作为焦油裂解催化剂的性能,选用白云石和石英砂作对比试验。通过对焦油转换率、裂解产物、裂解气气体组分和动力学参数的分析对比可知:在所选用的3种材料中,生物质炭作为催化剂的焦油转化率最高,裂解产物中气体所占比重最大,且可燃气体的组分较高,反应动力学参数最小。生物质炭的催化性能显著高于石英砂,稍好于白云石,是一种高效的焦油裂解催化剂。     

生物质焦油燃烧动力学特性研究

对生物质焦油进行了馏程试验．采用非等温热重分析法研究了生物质焦油及其馏分的燃烧动力学过程，提出其反应动力学方程。根据试验结果探讨了焦油资源化利用的途径，为焦油的综合利用提供了重要的科学参考依据。     

生物质焦油裂解催化剂研究进展

对生物质焦油裂解催化剂的研究发展近况进行了阐述,总结了白云石、碱金属催化剂和镍基催化剂三大类催化剂的特点和应用情况,以及展望了焦油裂解技术的发展前景。     

生物质气化发电燃气焦油脱除方法的探讨

生物质气化发电技术的最大难点之一就是如何除去燃气中含有的焦油等污染物,这些成分会对燃气轮机或内燃机等设备造成一定的影响.因此生物质气化发电过程中燃气焦油的脱除是目前国内外重点研究和解决的课题之一.文章在研究国内外大量有关文献资料的基础上,深入阐述了气化过程中焦油产生的机理、影响焦油生成的因素以及焦油的脱除方法,重点探讨了目前较为有效的焦油热化学脱除方法,即焦油的热裂解和催化裂解方法,以期为生物质气化发电燃气焦油的脱除提供一些思路和参考.     

镍基镁渣催化剂对生物质焦油模化物催化重整特性实验研究

采用湿浸渍法制备Ni/γ-Al₂O₃和Ni/MS(magnesium slag)催化剂,选择糠醛、甲苯、萘、芘作为生物质焦油的模化物,研究不同镍基催化剂对四类焦油模化物在固定床反应器内进行催化重整的重整特性。结果表明,Ni/MS催化剂在催化所有模化物的重整反应时,气相碳转化率和气体产率均明显高于Ni/γ-Al₂O₃催化剂。当水分子物质的量与碳原子物质的量之比为1.5时,糠醛的气相碳转化率达到最高值86.54%。X 射线衍射 (XRD)结果表明,Ni/MS催化剂上存在的多种固溶体（NiO-Fe₂O₃、NiO-MgO）形成了多种活性位点。     

复合式低焦油固定床生物质气化装置研究

综合分析上吸式固定床及下吸式固定床生物质气化装置各自特点,提出复合式低焦油固定床生物质气化装置,建立生物质原料处理量为600 kg/h的中试规模试验装置并开展研究。研究结果表明:复合式低焦油固定床生物质气化装置具有结构简单、气化效率高、热效率高、碳转化率高、原料适用性广等优点,极大程度提高了燃气清洁程度,对于生物质气化、发电、供热、化石燃料替代等领域的工业化应用起到了极大的推动作用。     

Catalytic steam reforming of tar for enhancing hydrogen production from biomass gasification: a review

Presently, the global search for alternative renewable energy sources is rising due to the depletion of fossil fuel and rising greenhouse gas (GHG) emissions. Among alternatives, hydrogen (H₂) produced from biomass gasification is considered a green energy sector, due to its environmentally friendly, sustainable, and renewable characteristics. However, tar formation along with syngas is a severe impediment to biomass conversion efficiency, which results in process-related problems. Typically, tar consists of various hydrocarbons (HCs), which are also sources for syngas. Hence, catalytic steam reforming is an effective technique to address tar formation and improve H₂ production from biomass gasification. Of the various classes in existence, supported metal catalysts are considered the most promising. This paper focuses on the current researching status, prospects, and challenges of steam reforming of gasified biomass tar. Besides, it includes recent developments in tar compositional analysis, supported metal catalysts, along with the reactions and process conditions for catalytic steam reforming. Moreover, it discusses alternatives such as dry and autothermal reforming of tar.     

生物质气化焦油在高温木炭床上的裂解试验研究

在高温木炭床裂解炉上,对以木粉为原料的120Kw鼓泡流化床气化炉产生的气化气中的焦油进行了裂解研究,采用溶剂冷态捕集焦油和称重分析相结合的方法对裂解前、后的焦油含量进行了测量.结果表明,在高温木炭床上发生的木炭吸附焦油、焦油的高温裂解和木炭灰催化裂解焦油等一系列的物理化学过程,可有效降低燃气中的焦油含量,同时可以获得热值为5MJ/m^3的可燃气.     

煤气化过程中焦油裂解的试验研究

煤在热解和气化过程中产生的焦油,影响系统的正常运行。焦油脱除方法可分为气化炉内(初次脱除)和气化炉外(二次脱除)两类。尽管二次脱除法非常有效,但由于气化炉内初次脱除可以大大减少出口煤气中焦油含量,减轻甚至消除后期处理焦油的压力,故气化炉内脱除法得到重视。采用石灰石为催化剂,在1MW热态试验台上进行了试验,研究焦油和煤气成分在空气气化时添加不同石灰石含量工况下的变化情况,结果表明,石灰石的加入降低了焦油产率,提高了煤气产率,改善了煤气质量。