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生物質(zhì)熱解氣化技術(shù)的發(fā)展與廣泛應(yīng)用，使生物質(zhì)熱解焦油的影響越來越為人們所關(guān)注。在前人對凹凸棒石(PG)性質(zhì)和結(jié)構(gòu)的研究基礎(chǔ)上，本文以凹凸棒石為催化劑，并且負(fù)載活性組分Ni以提高其催化性能，以生物質(zhì)焦油的重要組成成分二甲苯為模擬化合物，對二甲苯的催化裂解(水汽重整)反應(yīng)進(jìn)行了深入的實驗研究。 在分析了該領(lǐng)域研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，建立了實驗室規(guī)模的氣固相連續(xù)催化裂解反應(yīng)器，用氣相色譜連續(xù)在線分析催化裂解產(chǎn)生的氣體成分和含量。以等體積浸漬法對提純改性后的凹凸棒石粘土進(jìn)行活性組分(NiO)負(fù)載，經(jīng)過干燥、煅燒后制備出不同Ni擔(dān)載量的Ni/PG催化劑。采用XRD、TEM、BET等手段檢測和表征了催化劑的結(jié)構(gòu)特性和組分特性，并進(jìn)行了理論分析。通過活性評價優(yōu)化了催化劑的主要制備參數(shù)(Ni負(fù)載量、煅燒溫度等)和操作條件(反應(yīng)溫度、空速、水汽含量)并分析了二甲苯轉(zhuǎn)化率的主要影響因素；考察了催化劑活性隨反應(yīng)時間的變化規(guī)律，得出了可能導(dǎo)致催化劑失活的主要原因是表面積碳和催化劑結(jié)構(gòu)破壞。通過對裂解氣組分的在線分析，研究了催化劑選擇性的影響因素。初步提出了二甲苯在凹凸棒石負(fù)載Ni催化劑上水汽重整裂解反應(yīng)的機(jī)理，發(fā)現(xiàn)了水汽的存在是消除催化劑積碳的有效因素，同時也闡明了催化劑活性對凹凸棒石特性結(jié)構(gòu)的依賴性。本課題的研究表明，凹凸棒石負(fù)載金屬Ni催化劑具有較好的催化脫除以芳香烴為主的生物質(zhì)氣化焦油性能，為開發(fā)出可適用于工業(yè)化的生物質(zhì)氣化系統(tǒng)的焦油催化轉(zhuǎn)化技術(shù)提供了技術(shù)參數(shù)和理論支持。

    doi：
    10.7666/d.y1508970
    關(guān)鍵詞：
    凹凸棒石 鎳基催化劑 生物質(zhì)焦油 水汽重整 催化裂解 生物質(zhì)熱解氣化
    作者：
    宋磊
    學(xué)位授予單位：
    合肥工業(yè)大學(xué)
    授予學(xué)位：
    碩士
    學(xué)科專業(yè)：
    環(huán)境工程
    導(dǎo)師姓名：
    彭書傳
    學(xué)位年度：
    2009
    語種：
    中文
    分類號：
    S216
    在線出版日期：
    2009年10月19日