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松木屑/NiO微波催化热解的研究

作　者: 汪娟
导　师: 陈明强
学　校: 安徽理工大学
专　业: 热能工程
关键词: 催化剂 松木屑 GC-MS 生物油 微波加热
分类号: TK6
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 6次
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内容摘要


近年来,石油产量锐减、国际石油价格骤升,煤炭资源也逐渐面临枯竭,能够开采和利用的储量已经不多,同时化石燃料的大量燃烧和使用所排放的有害物质使环境受到了严重污染。生物质能是一种取之不尽、用之不竭的可再生能源,而且是唯一一种可再生的碳源,因其自身具有低污染性以及广泛分布性等优点越来越受到人们的重视。因此,研究发展生物质热解技术具有重要意义。本实验对松木屑/NiO微波催化热解进行了研究,以Al203为载体采用共沉淀法制备了催化剂NiO/Al2O3,并且运用X射线衍射(XRD)对NiO/Al2O3的结构特征进行表征；在微波条件下对松木屑进行催化热解反应,通过改变微波功率、热解时间和松木屑/NiO配比,研究热解产物产率和成分变化；获取松木屑/NiO微波催化热解时最大液相产率和产量时的工艺操作参数,为进一步提质和定向转化提供实验依据和指导方向。研究发现微波功率对松木屑热解产物的产率与成分有很大的影响,较低的微波功率(400W-600W)使松木屑热解产物中酸和醇的产量较大,而较高的微波功率(600W-1000W)使松木屑热解产物中酚的含量增大。加入催化剂NiO/Al2O3后,相较于未加催化剂的松木屑微波热解产物,酚的含量大大增加了,在较低的微波功率600W,NiO/松木屑用量比为10/100时,愈创木酚的含量达到了最大值27.34%；甲氧苯酚的含量达到了最大值7.2%；紫丁香酚的含量达到了最大值9.69%,说明实验制得的催化剂NiO/Al2O3对酚的生成有很好的促进作用。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-14
1 文献综述  14-25
  1.1 能源利用现状  14-15
  1.2 生物质热解研究  15-21
    1.2.1 生物质能  15-17
    1.2.2 生物质热化学转化  17-18
    1.2.3 木基生物质的热解  18-21
  1.3 生物质微波催化热解  21-24
    1.3.1 微波热解原理  21-22
    1.3.2 生物质微波热解研究现状  22-24
    1.3.3 热解催化剂的选择  24
  1.4 本文研究主要内容  24-25
2 实验  25-34
  2.1 试剂及仪器  25
  2.2 实验装置及流程  25-26
    2.2.1 催化剂活性评价装置  26
    2.2.2 微波催化热解装置  26
  2.3 实验方法与步骤  26-28
    2.3.1 催化剂的制备  26-27
    2.3.2 原料的预处理  27
    2.3.3 催化剂活性评价实验  27-28
    2.3.4 微波催化热解实验  28
  2.4 催化剂评价与表征方法  28-30
    2.4.1 催化剂的活性评价指标  28
    2.4.2 催化剂的XRD表征  28-29
    2.4.3 催化剂的SEM表征  29-30
  2.5 松木屑微波热解产物分析方法  30-34
    2.5.1 气、液、固产物产率分析  30
    2.5.2 液相产物化学成分分析  30-32
    2.5.3 气相产物化学成分分析  32-34
3 结果与讨论  34-57
  3.1 原料基本性质  34
  3.2 原料热分析  34-35
  3.3 催化剂的表征  35-37
    3.3.1 NiO/Al_2O_3催化剂的XRD表征  35
    3.3.2 NiO/Al_2O_3催化剂的SEM表征  35-37
  3.4 催化剂活性评价  37-39
    3.4.1 NiO/Al_2O_3催化剂用量的影响  37
    3.4.2 加热温度的影响  37-38
    3.4.3 加热时间的影响  38-39
  3.5 松木屑微波热解产物的气、液、固相产率分析  39-42
  3.6 松木屑微波热解液相产物的成分分析  42-53
    3.6.1 微波功率对松木屑微波热解液相产物成分的影响  42-46
    3.6.2 催化剂用量对松木屑微波热解液相产物成分的影响  46-53
  3.7 松木屑微波热解气相产物的成分分析  53-57
4 总结  57-60
参考文献  60-64
附录A 松木屑微波热解液体GC-MS图  64-68
附录B 松木屑微波热解气体GC图  68-74
后记或致谢  74-75
作者简介及读研期间主要科研成果  75

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中图分类: > 工业技术 > 能源与动力工程 > 生物能及其利用
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