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生物油催化重整制氢研究

作　者: 任志忠
导　师: 张素平
学　校: 华东理工大学
专　业: 化学工艺
关键词: 生物油模拟物制氢积碳
分类号: TQ116.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 29次
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内容摘要

本文选用多组分混合物作为生物油的模型化合物,在流化床中进行了催化重整制氢研究,得出最佳工艺条件为温度750℃,水碳比18,质量空速为0.6h-1。在此条件下,氢产率和碳元素选择性分别为为80.2%和92.8%。在两段系统中使用自制催化剂对多组分模拟物重整制氢工艺进行了考察,得出最佳条件：温度800℃,水碳比12,质量空速为1h-1。此条件下,氢产率和碳元素选择性分别为85.1%和94.2%。和固定床对比研究得出两段系统减少了结焦,延长了催化剂寿命。两段系统中生物油催化重整制氢最佳条件为：温度800℃,水碳比14,质量空速为0.5h-1。在固定床中建立了生物油催化重整制氢的动力学模型。以重组分模拟物为原料,通过实验数据分别对反应速率方程和积碳-消碳速率方程进行拟合,求出各个参数,得到反应速率方程式和积碳-消碳速率方程式：

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章绪论  9-11
  1.1 选题的背景与意义  9-10
  1.2 本课题研究的主要内容  10-11
第2章文献综述  11-21
  2.1 生物质能源  11-13
    2.1.1 生物质裂解技术  11-12
    2.1.2 生物质裂解研究进展  12-13
  2.2 生物油制氢技术研究进展  13-21
    2.2.1 生物油制氢研究  14-15
    2.2.2 生物油模拟物制氢研究  15-16
    2.2.3 催化剂研究  16-17
    2.2.4 积碳研究  17-18
    2.2.5 动力学研究  18-21
第3章流化床中催化重整制氢  21-33
  3.1 引言  21
  3.2 实验部分  21-26
    3.2.1 原料和催化剂  21-22
    3.2.2 实验装置与流程  22-23
    3.2.3 产品气分析方法  23-25
    3.2.4 催化剂表征  25
    3.2.5 数据处理  25-26
  3.3 结果与讨论  26-32
    3.3.1 温度对制氢的影响  26-28
    3.3.2 质量空速对制氢的影响  28-30
    3.3.3 水碳比对制氢的影响  30-32
    3.3.4 催化剂的SEM分析  32
  3.4 小结  32-33
第4章两段反应系统中重整制氢  33-47
  4.1 引言  33
  4.2 实验部分  33-37
    4.2.1 实验原料  33-36
    4.2.2 催化剂的制备  36
    4.2.3 实验流程  36-37
    4.2.4 产品气分析与数据处理  37
  4.3 结果与讨论  37-45
    4.3.1 催化剂选择  37-38
    4.3.2 流化床中热裂解研究  38-39
    4.3.3 两段系统中生物油模拟物制氢的考察  39-41
      4.3.3.1 水碳比的影响  39
      4.3.3.2 质量空速的影响  39-40
      4.3.3.3 温度的影响  40-41
    4.3.4 两段系统中的固定床和单段固定床对比  41-42
      4.3.4.1 不同反应时间下氢产率和结焦率的对比  41-42
      4.3.4.2 不同反应时间下碳转化率的对比  42
    4.3.5 催化剂表征  42-43
    4.3.6 两段系统中生物油制氢的考察  43-45
      4.3.6.1 水碳比的考察  43-44
      4.3.6.2 质量空速的考察  44-45
      4.3.6.3 温度的考察  45
  4.4 小结  45-47
第5章反应动力学模型  47-62
  5.1 引言  47
  5.2 积碳过程的讨论  47-49
  5.3 实验结果讨论  49-51
    5.3.1 床层高度的考察  49
    5.3.2 质量空速的考察  49-50
    5.3.3 温度的考察  50
    5.3.4 水碳比的考察  50
    5.3.5 反应时间的考察  50-51
  5.4 模型的建立  51-60
    5.4.1 过程描述和基本假定  51
    5.4.2 基本变量和速率方程  51-52
    5.4.3 物料守恒  52-54
    5.4.4 拟合结果  54-60
  5.5 小结  60-62
第6章结论  62-63
参考文献  63-69
致谢  69-70
在校期间发表的论文和获奖情况  70

生物油催化重整制氢研究

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