基于固废炭基催化剂的稻壳热解气体提质研究

• 作者: 赵丹丹 王舒笑 顾菁 单锐 袁浩然
• 来源期刊: 材料导报
• 关键词: 热解 焦油 合成气 固体废弃物 催化剂 催化裂解
• 年，卷（期）: 2021,（11）
• 所属期刊栏目: 材料与可持续发展(四)——材料再制造与废弃物料资源化利用|MATERIALS AND SUSTAINABLE DEVELOPMENT: MATERIALS REMANUFACTURING AND WASTE RECYCLING
• 页码范围: 11001-11006
• 页数: 6页
• 分类号: TK09
• 语种: 中文
• DOI: 10.11896/cldb.20060211

摘要

热解过程中焦油的去除和转化是实现固体废弃物资源化、能源化利用的关键技术,其中催化裂解是一种有效的焦油去除方式,它可以将焦油转化为高价值的气体产品.本工作以固体废弃物稻壳为研究对象和原料,运用湿式浸渍法制备稻壳炭基金属催化剂材料,并将其用于稻壳的热解-裂解实验中以提高所产生气体的品质.运用扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)、N2吸脱附(BET)方法对材料进行检测,分析所制备的单金属及双金属材料的物理化学性质;在稻壳热解-裂解反应中,分析反应温度对焦油转化和气体产量的影响;对反应中所产生的气体组分及含量进行检测,探究原料与催化剂材料的质量比对所产生气体的影响;同时对催化剂的重复使用情况进行了实验与分析.研究结果表明,稻壳炭基金属材料的添加对热解中所产生的气体成分具有明显的改善作用,产生气体中氢气和一氧化碳的含量均有所增加,二氧化碳的含量相对减少,气体中合成气的摩尔分数可达到80％;适当增加催化剂的添加量可提高热解气体的产量,原料与催化剂的质量比在1:1左右时,气体产量基本达到平衡状态.本工作所制备的稻壳炭基金属材料在去除焦油和提高气体产物质量方面展现了良好的性能,所采用的一步式热解-裂解反应有效地改善了热解所产生气体的质量,可为热解方法制备高品质气体的研究提供基础数据与新材料.