橄榄石负载镍多金属催化剂的制备研究开题报告

 2021-08-08 12:08

1. 研究目的与意义

生物质焦油是气化过程中不可避免的副产物,不仅导致气路堵塞和管道腐蚀,还污染环境等,必须得以去除,这样才是真正合理利用大量农作物秸秆资源。为生物质玉米秸秆气化副产焦油催化热解提供新方法和新思路。

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2. 国内外研究现状分析

国内:

中国科学院广州能源所以流化床为反应器,对生物质空气一水蒸汽气化制取富氢燃气的特性进行了一系列实验研究,最高的氢产率为71gH2/Kg生物质,这是在反应器温度为900℃,空气当量比为0.22,S/B为2.7的条件下取得的。

清华大学的吕俊复和岳光溪对循环床锅炉循环灰对于焦油裂化的催化作用进行了研究。其在固定床反应器上以苯和甲苯作为焦油的模型化合物,研究了循环灰对焦油裂化效果的影响。清华大学的侯斌等对生物质热解焦油的催化裂化进行了研究,采用玉米秆屑的常压鼓泡床气化煤气作为原料气,在固定床催化裂化反应器上实验了锻烧白云石和石灰石的效果。实验中研究了催化床温度、床高、催化剂类型对焦油转化率和煤气成分的影响。在800_850℃范围内,两种催化剂对焦油的催化裂化效果都非常明显,焦油裂解率达到90%以上。在他们的实验中,锻烧石灰石的催化活性要高于锻烧白云石,且石灰石的失活速率也相对大一些。

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3. 研究的基本内容与计划

内容:通过沉淀浸渍法两种方法制备橄榄石负载镍多金属催化剂,并用XRD、BET、SEM等分析技术对其进行表征,以获得其催化活性组分在载体表面的分散状况、比表面积和孔径分布和金属/金属氧化物纳米粒子在载体表面的分散情况等。进一步通过py-GCMS考察其催化活性。

计划:

方案拟定:首先橄榄石载体的制备,探讨提出镍基和辅助金属的负载量,在老师指导下,制定和完善试验方案。

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4. 研究创新点

本课题基于分析生物质挥发分的组成及其造成催化剂失活的原因,提出橄榄石负载镍多金属,制备得到高稳定性和高活性的多金属负载型催化剂,能够有效催化热解生物质焦油。

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