K/Ca催化木屑水蒸气气化制取富氢合成气

编号 zgly0001747557

文献类型 期刊论文

文献题名 K/Ca催化木屑水蒸气气化制取富氢合成气

作者 任菊荣  苏允泓  孙云娟  应浩  杨中志  许乐 

作者单位 中国林业科学研究院林产化学工业研究所  南京林业大学江苏省林业资源高效加工利用协同创新中心  东南大学能源与环境学院 

母体文献 林产化学与工业 

年卷期 2023,43(1)

页码 15-24

年份 2023 

分类号 TQ35  TK6 

关键词 生物质  气化  催化剂  富氢合成气 

文摘内容 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℃,H_(2)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H_(2)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,H_(2)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H_(2)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,H_(2)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,H_(2)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H_(2)体积分数为58.50%,产氢率为103.18 g/kg,低位热值为10.94 MJ/m^(3),碳转化率为83.25%。