顾波:改性HZSM-5分子筛催化热解城市污泥脱氮制备轻质芳烃的研究论文

顾波:改性HZSM-5分子筛催化热解城市污泥脱氮制备轻质芳烃的研究论文

本文主要研究内容

作者顾波(2019)在《改性HZSM-5分子筛催化热解城市污泥脱氮制备轻质芳烃的研究》一文中研究指出:城市污泥作为一种来源广泛的低品位生物质能源具有很高的利用价值,开发绿色的城市污泥资源化利用工艺不仅可以从中获得清洁能源,还可以解决污泥量日益增长所带来的环境问题。热解是利用污泥制备生物燃料和高附加值化学品最有前景的技术之一,但是高含氮量制约了污泥热解生物油的利用。本文对城市污泥热解挥发分进行原位催化重整,将污泥中的有机组分转化成高附加值化学品,研究了不同金属(Ni、Co)和不同负载量(0.3-3.0 wt.%)的负载型HZSM-5催化剂对城市污泥热解产物组成分布和氮转移的影响,对比两种反应气氛(水蒸气和Ar)和热解温度对城市污泥催化热解行为和氮迁移规律的影响,重点考察水蒸气气氛对催化剂上积碳形成的抑制作用和产物氮分布的影响。提出污泥在金属负载型HZSM-5催化剂上可能的反应机理。金属的引入导致油Oil-C(生物油中的碳)产率略有下降,气体产量和芳烃总碳产率增加。Ni负载HZSM-5在提高芳烃的碳产率方面比Co负载HZSM-5具有更好的性能,在0.5Ni-HZ催化下获得11.2%的最大芳烃总碳产率。金属负载的HZSM-5促进了单环芳烃而非多环芳烃的形成,Ni显著提高了苯的选择性。通过添加Ni和Co,更多的氮以NH3形式释放或保留在固体产物中。提高金属负载量使NH3产率增加,在3.0Ni-HZ催化下下所得NH3产率最高(36.8%)。Ni和Co促进了催化快速热解过程中的裂解反应产生更多的H自由基,这有利于污泥中含N杂环的开环产生芳烃和NH3。水蒸气气氛下污泥热解产物分布受温度影响与Ar气氛下相似,温度升高更多的碳向气体产物中转移。与Ar气氛下相比,水蒸气的存在通过抑制多环芳烃的形成及水煤气反应减少了催化剂上积碳的生成并增加了气体产量,且H2和CO增加量最多。水蒸气没有改变金属负载型HZSM-5催化剂对污泥快速热解产物组成的影响,由于水蒸气的存在所得生物油中的轻质芳烃碳产率有所降低,但水蒸气的存在使苯的选择性更高,使用HZSM-5催化剂时,在700oC时较同温度Ar气氛下的苯选择性提高了2.8%。金属负载型HZSM-5催化剂在水蒸气气氛下也可以提升苯选择性并降低甲苯选择性。水蒸气气氛下,在0.5Ni-HZ催化下得到9.6%的最高轻质芳烃总碳产率。水蒸气促进了污泥热解过程中的氮向气体产物(NH3和HCN)中转移,显著提升了NH3产率,且水蒸气气氛下金属负载型HZSM-5催化剂的脱氮效果有所增强,在0.5Ni-HZ和0.5Co-HZ催化效果下,NH3产率分别达到39.2%和37.8%。

Abstract

cheng shi wu ni zuo wei yi chong lai yuan an fan de di pin wei sheng wu zhi neng yuan ju you hen gao de li yong jia zhi ,kai fa lu se de cheng shi wu ni zi yuan hua li yong gong yi bu jin ke yi cong zhong huo de qing jie neng yuan ,hai ke yi jie jue wu ni liang ri yi zeng chang suo dai lai de huan jing wen ti 。re jie shi li yong wu ni zhi bei sheng wu ran liao he gao fu jia zhi hua xue pin zui you qian jing de ji shu zhi yi ,dan shi gao han dan liang zhi yao le wu ni re jie sheng wu you de li yong 。ben wen dui cheng shi wu ni re jie hui fa fen jin hang yuan wei cui hua chong zheng ,jiang wu ni zhong de you ji zu fen zhuai hua cheng gao fu jia zhi hua xue pin ,yan jiu le bu tong jin shu (Ni、Co)he bu tong fu zai liang (0.3-3.0 wt.%)de fu zai xing HZSM-5cui hua ji dui cheng shi wu ni re jie chan wu zu cheng fen bu he dan zhuai yi de ying xiang ,dui bi liang chong fan ying qi fen (shui zheng qi he Ar)he re jie wen du dui cheng shi wu ni cui hua re jie hang wei he dan qian yi gui lv de ying xiang ,chong dian kao cha shui zheng qi qi fen dui cui hua ji shang ji tan xing cheng de yi zhi zuo yong he chan wu dan fen bu de ying xiang 。di chu wu ni zai jin shu fu zai xing HZSM-5cui hua ji shang ke neng de fan ying ji li 。jin shu de yin ru dao zhi you Oil-C(sheng wu you zhong de tan )chan lv lve you xia jiang ,qi ti chan liang he fang ting zong tan chan lv zeng jia 。Nifu zai HZSM-5zai di gao fang ting de tan chan lv fang mian bi Cofu zai HZSM-5ju you geng hao de xing neng ,zai 0.5Ni-HZcui hua xia huo de 11.2%de zui da fang ting zong tan chan lv 。jin shu fu zai de HZSM-5cu jin le chan huan fang ting er fei duo huan fang ting de xing cheng ,Nixian zhe di gao le ben de shua ze xing 。tong guo tian jia Nihe Co,geng duo de dan yi NH3xing shi shi fang huo bao liu zai gu ti chan wu zhong 。di gao jin shu fu zai liang shi NH3chan lv zeng jia ,zai 3.0Ni-HZcui hua xia xia suo de NH3chan lv zui gao (36.8%)。Nihe Cocu jin le cui hua kuai su re jie guo cheng zhong de lie jie fan ying chan sheng geng duo de Hzi you ji ,zhe you li yu wu ni zhong han Nza huan de kai huan chan sheng fang ting he NH3。shui zheng qi qi fen xia wu ni re jie chan wu fen bu shou wen du ying xiang yu Arqi fen xia xiang shi ,wen du sheng gao geng duo de tan xiang qi ti chan wu zhong zhuai yi 。yu Arqi fen xia xiang bi ,shui zheng qi de cun zai tong guo yi zhi duo huan fang ting de xing cheng ji shui mei qi fan ying jian shao le cui hua ji shang ji tan de sheng cheng bing zeng jia le qi ti chan liang ,ju H2he COzeng jia liang zui duo 。shui zheng qi mei you gai bian jin shu fu zai xing HZSM-5cui hua ji dui wu ni kuai su re jie chan wu zu cheng de ying xiang ,you yu shui zheng qi de cun zai suo de sheng wu you zhong de qing zhi fang ting tan chan lv you suo jiang di ,dan shui zheng qi de cun zai shi ben de shua ze xing geng gao ,shi yong HZSM-5cui hua ji shi ,zai 700oCshi jiao tong wen du Arqi fen xia de ben shua ze xing di gao le 2.8%。jin shu fu zai xing HZSM-5cui hua ji zai shui zheng qi qi fen xia ye ke yi di sheng ben shua ze xing bing jiang di jia ben shua ze xing 。shui zheng qi qi fen xia ,zai 0.5Ni-HZcui hua xia de dao 9.6%de zui gao qing zhi fang ting zong tan chan lv 。shui zheng qi cu jin le wu ni re jie guo cheng zhong de dan xiang qi ti chan wu (NH3he HCN)zhong zhuai yi ,xian zhe di sheng le NH3chan lv ,ju shui zheng qi qi fen xia jin shu fu zai xing HZSM-5cui hua ji de tuo dan xiao guo you suo zeng jiang ,zai 0.5Ni-HZhe 0.5Co-HZcui hua xiao guo xia ,NH3chan lv fen bie da dao 39.2%he 37.8%。

论文参考文献

  • [1].城市污泥—酿酒葡萄渣生物炭制备及材料对亚甲基蓝吸附性能研究[D]. 刘大民.武汉纺织大学2018
  • [2].我国部分城市污泥中汞的形态分布研究[D]. 尚慧洁.河南理工大学2018
  • [3].中国城市污泥中汞含量的时空分布特征与污染评价[D]. 王宁.河南理工大学2018
  • [4].无机盐对城市污泥堆肥处理中重金属Pb和Zn的形态影响研究[D]. 付德申.东北大学2015
  • [5].粉煤灰协同螯合剂对城市污泥重金属的钝化作用及其生物有效性的研究[D]. 王宪庆.齐鲁工业大学2018
  • [6].城市污泥水热处理固体产物中重金属污染特征及其环境风险研究[D]. 刘翔敏.湖南大学2017
  • [7].城市污泥热化学处理过程中重金属迁移规律的研究[D]. 王甘霖.华中科技大学2016
  • [8].城市污泥中重金属的水热钝化处理研究[D]. 门正宇.北京交通大学2017
  • [9].采用浸提法研究石化油泥中原油回收工艺及剩余石化油泥砂与城市污泥混烧特性研究[D]. 胡洁琼.武汉纺织大学2017
  • [10].植物去除城市污泥中壬基酚的效应及其机制研究[D]. 刘清云.湖南农业大学2015
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  • [7].城市污水污泥加压热解及产物特性研究[D]. 陈雅洁.大连理工大学2018
  • [8].HZSM-5分子筛对煤热解气态焦油催化改质的研究[D]. 何媛媛.太原理工大学2017
  • [9].改性ZSM-5分子筛催化热解生物质研究[D]. 周国强.清华大学2014
  • [10].城市污水污泥热解特性与转化机理的研究[D]. 陈曼.东南大学2006
  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自中国矿业大学的顾波,发表于刊物中国矿业大学2019-07-18论文,是一篇关于污泥论文,热解论文,金属负载论文,芳烃论文,氮迁移论文,积碳论文,中国矿业大学2019-07-18论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自中国矿业大学2019-07-18论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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