植物类生物质低温催化热解制氢的研究

植物类生物质低温催化热解制氢的研究

技术类型 : 非专利

技术成熟度 :正在研发

发布时间:2008-01-01

转让方式 :技术转让

交易价格:面议

应用领域 :专用化学产品制造

技术领域 :新型催化剂制备及应用技术

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成果概况
简介

(1)自行设计和建立了一套控温好,过程稳定的连续催化热解反应系统。以可再生植物类生物质为原料,利用它本身氧含量高、挥发份多以及热解时易产生的水和含氧碳氢化合物的特点,借助于催化剂的作用,在自行开发和设计的双颗粒流化床中,使初期热解反应和二次气相催化反应集为一体,充分发挥初期热解产生的各种自由基的反应活性,促进焦油、含氧碳氢化合物、水等分解产物进一步发生气相催化反应,使反应产物更多向氢气和一氧化碳清洁能源转化,实现了过程的连续操作。

(2)对连续热解过程中至关重要的粉体供料装置申请了专利,且获得授权,拥有了自己的知识产权。

(3)利用热天平TGA-50Q,调查了木材、秸杆生物质的热解特性,建立了相应的动力学模型,通过热解数据的解析,获得了相应的活化能以及频率因子参数,揭示了植物类生物质低温催化热解二次气相反应的温度范围。

(4)连续催化热解更接近工业化生产过程,实验数据具有实际应用价值,初次热解挥发性物质可以在催化剂的作用下,转化成富氢气体,固体焦炭可以用于催化热解工艺过程加热燃料。

(5)在NiMo/Al2O3,723K条件下,实现了植物类生物质中氢向氢气转化58%的高收率。与无催化、1173K条件下纯粹的热解氢气转化23%子相比,具有更多的优越性,热解温度低,氢气转化率高,而且,产物气体80%是H2和CO,只有8%的CO2,富氢气体的热值高,显示了节能高效,开发了一种新的制氢工艺。

(6)由于植物类生物质元素组成相同,催化热解的产物分布以及收率基本相同,为此开发的催化热解系统对植物类生物质的低温催化具有较强的适应性。

在研究过程中还发现了活性适中的加氢催化剂有助于中间产物向高付价值轻质芳烃转化。这一发现揭示了通过生物质催化热解过程,可以获取有机化工重要的基本原料苯、甲苯、二甲苯。这将是一个崭新的研究课题。