K/Ca催化木屑水蒸气气化制取富氢合成气

摘要：

研制KOH/白云石复合催化剂,以松木屑为原料,在固定床气化炉中进行水蒸气气化实验,考察催化剂制备条件、反应温度、水蒸气流量、催化剂用量对气化合成气气体组分、产气率、产氢率及碳转化率等气化特性评价指标的影响,并对所研制的K/Ca复合催化剂进行SEM、XRD和孔隙结构分析.研究表明:K元素很好地负载在白云石上.由KOH质量分数6％、K/Ca物质的量比2:1和煅烧温度900℃制备的K/Ca复合催化剂的催化性能最好.气化温度从600℃增加到750℃,H2体积分数由40.70％增加至59.09％,产氢率由16.38 g/kg增加至90.64 g/kg,但继续升高温度会造成催化剂活性下降使得H2体积分数和产氢率均有所下降.水蒸气流量由0.4 mL/min增加至1.0 mL/min时,H2体积分数由52.75％增加至59.09％,产氢率由68.14 g/kg增加至90.64 g/kg,进一步增加水蒸气流量则会造成系统热量损失,使得H2体积分数和产氢率均有不同程度的下降.催化剂与松木屑质量比值为0.3 g/g时,H2的体积分数为59.09％,产氢率为90.64 g/kg;当质量比值增加到0.6 g/g时,H2的体积分数降低至58.50％,产氢率提高到103.18 g/kg,继续增加质量比,二者变化趋势明显缓慢,即催化反应基本达到平衡.综合考虑各方面影响,K/Ca复合催化剂催化松木屑水蒸气气化的最佳条件为反应温度750℃、水蒸气流量为1.0 mL/min,催化剂与原料质量比值为0.6 g/g,此时产物气中H2体积分数为58.50％,产氢率为103.18 g/kg,低位热值为10.94 MJ/m3,碳转化率为83.25％.

关键词：生物质、气化、催化剂、富氢合成气

所属期刊栏目：43

分类号：TQ35;TK6

资助基金：国家自然科学基金;国家重点研发计划;江苏省自然科学基金资助项目

在线出版日期：2023-03-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：15-24