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生物質熱解氣化技術的發(fā)展與廣泛應用，使生物質熱解焦油的影響越來越為人們所關注。在前人對凹凸棒石(PG)性質和結構的研究基礎上，本文以凹凸棒石為催化劑，并且負載活性組分Ni以提高其催化性能，以生物質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)反應進行了深入的實驗研究。 在分析了該領域研究現(xiàn)狀的基礎上，建立了實驗室規(guī)模的氣固相連續(xù)催化裂解反應器，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行活性組分(NiO)負載，經(jīng)過干燥、煅燒后制備出不同Ni擔載量的Ni/PG催化劑。采用XRD、TEM、BET等手段檢測和表征了催化劑的結構特性和組分特性，并進行了理論分析。通過活性評價優(yōu)化了催化劑的主要制備參數(shù)(Ni負載量、煅燒溫度等)和操作條件(反應溫度、空速、水汽含量)并分析了二甲苯轉化率的主要影響因素；考察了催化劑活性隨反應時間的變化規(guī)律，得出了可能導致催化劑失活的主要原因是表面積碳和催化劑結構破壞。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載Ni催化劑上水汽重整裂解反應的機理，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構的依賴性。本課題的研究表明，凹凸棒石負載金屬Ni催化劑具有較好的催化脫除以芳香烴為主的生物質氣化焦油性能，為開發(fā)出可適用于工業(yè)化的生物質氣化系統(tǒng)的焦油催化轉化技術提供了技術參數(shù)和理論支持。

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