生物质焦油催化裂解工艺的研究开题报告

 2021-08-08 14:23:54

1. 研究目的与意义

生物质属于可再生能源,它是人类社会可持续发展中能源安全战略的构成部分。生物质能的开发早在20世纪80年代就引起人们的重视,其中更受重视的是生物质焦油的催化裂解。生物质焦油经过催化裂解后,因含硫、氮很少,大大降低了排放气中二氧化硫和含氮氧化物的含量,减少了对大气的污染;另一方面,即使有二氧化碳的排放,因其来自于生物质,不会增加二氧化碳的排放总量。

以往简单的水洗或过滤等办法,只是把焦油从气体中分离出来,然后作为废物排放,既浪费了焦油本身的能量,又会产生大量的污染。而焦油热裂解却可把焦油分解为永久性气体,与可燃气一起被利用。所以它既减少了焦油含量,又利用了焦油中的能量。但热裂解需要很高的温度(1000-1200℃),所以实现较困难。催化裂解利用催化剂的作用,把焦油裂解的温度大大降低(约750900℃),并提高裂解的效率,使焦油在很短时间内裂解率达90%以上。

2. 国内外研究现状分析

国外:目前对生物质焦油催化裂解的研究国外进行较多,主要研究机构有瑞典的TPS AB和KTH。芬兰的VTT,新西兰的BTG BV还有西班牙的马德里还萨拉戈萨大学。

国内:清华大学开展了用苯和甲苯模拟焦油在煤灰、氧化钙和循环灰中的催化实验。广东工业大学郭建维等开展了生物质裂解催化研究。在上述研究过程中,焦油由生物质材料气化产生或者是几种有机化合物。所选用的催化剂一般为商用催化剂。

3. 研究的基本内容与计划

实验内容:

1.生物质焦油基本成分分析(灰分、粘度)。

2生物质焦油的裂解率计算。

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4. 研究创新点

采用白云石和生物质炭作为催化剂,节约了实验成本,增加了焦油的裂解率,提高了生物质可燃气的纯度。

整个过程无三废排放,无二次污染,节能环保。

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