资源描述：
《生物质焦油的催化裂解研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第31卷第2期燃料化学学报Vol131No122003年4月JOURNALOFFUELCHEMISTRYANDTECHNOLOGYApr12003文章编号:025322409(2003)0220144205生物质焦油的催化裂解研究周劲松,王铁柱,骆仲泱,张晓东,王树荣,岑可法(浙江大学能源洁净利用与环境工程教育部重点实验室,浙江杭州310027)摘要:对稻壳热解过程中产生的焦油进行了催化裂解研究。实验装置主体由裂解炉和固定床催化裂解反应器组成。研究得出催化裂解条件(温度、停留时间等)对焦油脱除的影响规律,并分析了生物质焦油催化裂
2、解过程中发生的反应和焦油催化裂解机理。研究表明,白云石对焦油的催化裂解有较好的效果,随着温度和停留时间的增加,其催化裂解率提高。关键词:生物质;焦油;催化裂解中图分类号:TQ35112文献标识码:A生物质焦油是热解和气化过程中产生的副产物,部分:(1)热解部分(2)催化裂解部分。生物质材料目前尚无一个统一的定义,各国学者对于它的含义有在由螺旋给料机连续输送过程中热解,所产生的气[1]着不同的理解。一般认为:焦油主要为较大分子碳体经过催化反应器、冷凝器和流量计后进入储气装氢化合物的集合体。焦油成分非常复杂,可以分析出置,半焦落入灰
3、箱。热解器和催化反应器的温度由的成分有100多种,还有很多成分难以确定。其主要温控仪控制,通过调节取样系统流量来实现对停留成分不少于20种,大部分是苯的衍生物及多环芳烃。时间的控制。焦油的存在对于热解气化过程以及相关的设备[1,2]都有较大的危害。首先,降低了利用效率,焦油的能量一般占总能量的5%～15%,这部分能量难于被利用而被浪费;其次,焦油在燃气输送过程中冷凝下来形成粘稠的液体,附着于管道和设备的壁面上,将造成管道的堵塞;再者,焦油在燃烧时容易产图1生物质热解焦油催化裂解试验系统图生碳黑,造成污染并对燃气利用设备有严重的损
4、害。Figure1Schematicdiagramoftarcatalyticpyrolysistestingsystem催化裂解是除去生物质焦油的方法之一,对它1—electricmotor;2—gearbox;3—hopper;4—biomasspyrolys2的研究国外进行较多,主要的研究机构有瑞典的issection;5—catalyticpyrolysissection;6—ashbox;7—tem2TPSAB和KTH,芬兰的VTT,新西兰的BTGBV还有peraturecontroller;8—condenser;9
5、—flowmeter;10—vacuum[3]西班牙的马德里和萨拉格萨大学。国内的研究相pump;11—gasstorage;12—samplingpointofinlet;13—sam2对较少,清华大学开展了用苯和甲苯模拟焦油在煤plingpointofoutlet[4,5]灰,氧化钙和循环灰下催化试验。广东工业大学催化裂解反应器采用固定床,内径46mm,高[6]郭建维等开展了生物质催化裂解气化研究。在上500mm,在催化裂解反应器中心位置布置一只热电述研究过程中。焦油由生物质材料气化产生或者是偶,并以其作为裂解温度。进口和出
6、口都设有取样几种有机化合物混合物,所选用的催化剂一般为商点,温度范围700℃～900℃,取样流量为100LPh～用催化剂(镍基,沸石等)。考虑到商用催化剂价格200LPh。昂贵,不便于工业应用,本文选取白云石为催化剂,112实验原料以稻壳为生物质原料,其工业分析对稻壳热解焦油进行了催化裂解研究。和元素分析见表1。1实验部分催化剂选取易于获得、价格低廉的白云石,颗粒111实验装置实验系统如图1所示,主要分为两粒径为2mm～4mm。考虑到在试验过程中其催化收稿日期:2002207203;修回日期:2002211211基金项目:国家杰
7、出青年基金(50025618);浙江省科技计划项目(2002300501)作者简介:周劲松(19702),男,江苏海门人,博士,教授,工程热物理专业。E-mail:zhoujs@cmee1zju1edu1cn2期周劲松等:生物质焦油的催化裂解研究145表1稻壳的性质分析Table1ProximateandultimateanalysisofricehuskProximateanalysiswdP%UltimateanalysiswdP%HeatingBiomass-1VCACHONSvalueQPMJ·kgRicehusk701
8、77151991312438107419231129014010514178活性的丧失对试验的影响,所以每次试验前都重新表3催化裂解炉进出口物料分布更换。成分分析见表2。Table3Distributionofproductionsfrompyrolysisof
