生物质焦油的热解特性及催化转化研究

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1、西南科技大学硕士研究生学位论文第1页摘要本课题对生物质固体废弃物热解气化产生的生物质焦油进行了较为深入的研究，通过试验，分析探讨了关于生物质焦油的热解及催化特性。首先对焦油热值，以及焦油与生物质(稻杆、油菜杆和木屑)混合热值进行了测定，结果表明焦油的热值较高，属于中热值产品，而且与生物质混合后热值还有一定的上升，这就为生物质焦油与生物质共裂解提供了可能。其次采用热裂解一气相色谱／质谱法对生物质焦油的热解特性进行了分析，主要研究了生物质焦油在不同裂解温度，不同裂解时间条件下，热裂解产物的变化情况。通过对热解产物的分析，探讨了生物质焦油的资源性。本实验首次运用热裂解仪对焦油进行直

2、接热解，避免了繁琐的焦油前处理过程，而且实验结果具有较好的重现性和准确性。最后还对生物质半焦产品(灰分和炭)作催化剂对焦油进行催化裂解进行了研究。主要研究了稻杆灰、油菜杆灰以及木炭作催化剂，在不同催化裂解温度、不同粒径条件下，催化焦油生成的二氧化碳、一氧化碳、甲烷和氢气等四种气体相对体积含量的变化情况，进而探讨生物质半焦产品作催化剂的可能性。通过上述试验研究，为焦油的处理及资源化提供了有关的理论依据。关键词：生物质焦油热裂解气相色谱质谱法催化裂解热值西南科技大学硕士研究生学位论文第1I页AbstractThistopichasinvestigatedbiomasstarwhi

3、chwasproductedbybiomasssolidwastepyrolysisandgasificationindeeply．Throughtheexperiment，analyzedanddiscussedthepyrolysisandcatalyticcharacteristicofbiomasstar．Firstofall，thetarcalorificvalue，aswellasthemixturecalorificvalueoftarandbiomass(ricepole，rapepoleandsawdust)weremeasured，andfoundthet

4、arcalorievalueishigher，anditbelongstoamediumcalorificvalueproducts．Moreover，mixedwithbiomass，thetarheatvaluerised．Thisprovidedpossibleforbiomassmixedwithtartopyrolyze．Next，analyzedpyrolysischaracteristicofbiomasstarbyusingpyrolysisgaschromatographymassspectrometry，andmainlystudiedthepyrolys

5、isproductchangesofthebiomasstarbetweenthedifferentdecompositiontemperatureanddifferentdecompositiontime．Throughanalyzedthepyrolysisproducts，anddiscussedtheresourcesreuseofbiomasstar．Andfirstappliedforpyrolysisinstrumenttopyrolyzetardirectly．Thisavoidedthecumbersomeprocessofthetarbeforedispo

6、sal，andmadetheexperimentalresultshavegoodreproducibilityandaccuracy．Finally，usedbiomasssemi-cokeproducts(ashandcharcoal)ascatalyststocatalyticcrackingbiomasstar．Usedthericestalksash，rapeshotash，andcharcoalascatalysts，andstudiedthesecatalyststocatalyzetar-generatedfourkindsofgasrelativevolum

7、etriccontentchangesituation，suchascarbondioxide，carbonmonoxide，methaneandhydrogenandSOonundertheconditionsofdifferenttemperaturesanddifferentsize．Thendiscussedthepossibilityofbiomasssemi—cokeproductsascatalysts．Throughtheexperimentsresultsabove，thatmaypr