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为了更清晰地研究三大组分(纤维素、木聚糖、木质素)在介孔ZSM-5参与下的催化热解过程,该研究首先对生物质的三大基本组分和云南松木粉进行热解,然后在介孔ZSM-5催化剂存在的条件下对微晶纤维素、木聚糖、碱性木质素三大组分和云南松进行催化热解。采用气质联用仪对生物油的化学组分进行分析。通过对比ZSM-5参与前后的生物油的主要化学组分的变化,对催化剂的催化机理进行探究。研究结果表明,催化热解过程中,介孔ZSM-5将纤维素直接热解得到的β-D阿洛糖、糠醛、3-丙基戊二酸和2,4-戊二烯酸转化为1-甲基萘、2,6-二甲基萘,纤维素催化热解得到的生物油中的芳烃含量为63.89%。半纤维素催化热解过程中,催化剂将生物油中的糠醛从67.78%降低为2.66%,有效提高芳烃化合物,包括萘、2-甲基萘的含量,催化热解后得到的生物油中总芳烃含量达到36.81%。木质素催化热解过程中,介孔ZSM-5有效降低生物油中2,6-二叔丁基对甲酚的量(从82.33%降至77.97%),并大幅地提高1,8-二甲基萘和1,7-二甲基萘的量,生物油中总芳烃相对含量达到14.14%。云南松催化热解过程中,催化剂有效降低云南松直接热解得到生物油中2-甲氧基-4-甲基苯酚和(Z)-异丁子香酚的含量,并将芳烃化合物总量提高到53.99%(主要是1-甲基萘、1-亚甲基-1氢-茚和2,6-二甲基萘)。随着催化剂使用次数的增加,生物油中含氧化合物相对含量增加,烃类化合物的相对含量明显降低,从53.99%降至43.32%,元素分析结果表明生物油中的碳含量逐渐减少,氧含量逐渐增加。但是,催化剂经过焙烧再生后,催化活性基本完全恢复。 相似文献
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为进一步提高芳烃的产率,减少催化剂的失活,采用Zn和Na_2CO_3对HZSM-5催化剂复合改性,探讨了Zn的负载量对生物质催化热解气相重整制备芳烃的产率、选择性以及抗结焦性能的影响,同时采用XRD、BET、NH3-TPD以及SEM对反应前后催化剂进行表征。结果表明:ZnNa_2CO_3复合改性没有改变HZSM-5晶体骨架结构,Zn均匀的负载在催化剂的表面,比表面积随着Zn的负载量的增加而减少,孔径随着Zn的负载量的增加而加大;改性Zn-Na_2CO_3/HZSM-5催化剂具有较强的催化活性以及脱氧效果,有效的提高芳烃的产率,抑制了稠环芳烃以及焦炭的生成,使BTXE的选择性增加;当Zn的负载量为5%时,单环芳烃含量最高为88.05%,BEXT增加12.92%,而焦炭含量最低为23.69%。Zn的添加有效的提高了催化剂抗积碳能力,促进了氢转移反应的形成,使其芳构化能力提升。 相似文献
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采用不同的合成工艺,在低摩尔比的前提下设计出三聚氰胺改性脲醛树脂配方,并对三聚氰胺加入量、固化剂的种类及剂量进行探讨,优化出一种最佳工艺。研究表明:二次投料可以有效地降低游离甲醛的含量,提高固含量,但力学性能降低。随着三聚氰胺、固化剂加入量的增加,甲醛释放量明显降低。不同固化体系下胶合板的力学性能不同,甲醛释放量均达到了E_0级,胶接强度也达到了国家标准Ⅱ类板的要求。同时,通过对板的胶接强度和甲醛释放量等指标的测定得出:摩尔比为1.0:1的NQ-J0-1脲醛树脂,同时加入5%的固化体系A,此时的性能最佳。 相似文献
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以MCM-41为载体,采用分步浸渍法制备了一系列不同金属负载量的Pt-Re-MCM-41催化剂,采用氮气吸附-脱附、X射线衍射(XRD)和NH3程序升温脱附(NH3-TPD)对催化剂的理化性质进行表征,并探讨了Pt-Re-MCM-41对催化转化玉米芯热解产物制备呋喃类化合物的影响,及其重复使用和再生性能。实验结果表明:金属Pt、Re均匀地分散在催化剂表面,且负载后没有改变MCM-41的结构性能,但负载后催化剂的比表面积和孔容减小,平均孔径增大。催化剂体系同时具有弱酸和中强酸,Pt、Re负载后催化剂表面的两种酸含量均增加。二维气相色谱(GC×GC)检测到的化合物的类型和数量比一维气相色谱(GC)更为全面,约为GC的4~5倍。催化剂的加入均抑制了醇类、酸类、含氮类和糖类的产生,促进了酮类、呋喃类和碳氢化合物的生成,但对酯类和酚类的影响不大。Pt-Re-MCM-41催化剂均能提高呋喃类化合物的GC含量,在1.0%Pt-1.0%Re-MCM-41催化下且催化温度为450℃时GC含量可达33.12%,与无催化剂相比增加了12.11个百分点,且低催化温度... 相似文献
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改性HZSM-5催化生物质与塑料热解制备芳烃和生物炭 总被引:2,自引:2,他引:0
为了进一步提升生物油的品质,该研究采用竹材和低密度聚乙烯(Low-Density Polyethylene, LDPE)为原料,采用金属氧化物和HZSM-5(HZ)为催化剂催化生物质共热解,探索生物质与塑料的混合比例、金属氧化物的种类(HZSM-5、CaO、MgO、CeO2、La2O3和SnO2)、HZSM-5和MgO的混合比例以及组合方式(分层模式和混合模式)对生物质催化共热解制备生芳烃和生物炭的影响,同时对其添加效果进行分析。结果表明:LDPE和金属氧化物的添加可以有效的促进生物质的转化,降低了生物油的产率(9.76%~23.96%),提高生物油的品质和生物炭的石墨化程度,二者具有明显的协同效果,MgO促进了烷基酚的形成,CaO促进了烯烃的转化,而La2O3和SnO2明显的促进是呋喃的生成。而且混合模式可以有效的提高芳烃的产率,当生物质:LDPE=1:1,HZSM-5:MgO=2:1时,芳烃含量最高为84.99%,苯、甲苯、二甲苯... 相似文献
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改性微-介孔催化剂的制备及其催化生物质热解制备芳烃 总被引:2,自引:2,他引:0
采用K2CO3对HZSM-5催化剂进行处理,制备微孔-介孔多级孔HZSM-5催化剂,研究了碱液浓度(0.2~0.6 mol/L)对制备多级孔催化剂及其多级孔催化剂对催化生物质热解制备芳烃的产率以及选择性的影响规律,同时采用比表面积和孔径分布仪、X射线衍射仪、X射线光电子能谱、扫描电镜、化学吸附仪、傅里叶红外光谱仪、热重分析对催化剂进行了表征,结果表明:碱处理后催化剂依然保持MFI结构,在脱除分子筛中非骨架硅的同时,产生介孔结构,随着预处理浓度的增加,介孔含量增加,晶内介孔的利用率以及分子筛的扩散性能增加,但使总酸量降低,同时,改性催化剂可以明显的提高木质素来源的生物质热解产物芳烃的产率(67.75%~82.81%)降低焦炭的生成(31.26%~28.06%),提高生物油中萘族产物(甲基萘以及二甲基萘)的选择性,使C10+以上芳烃含量增加,当采用0.5 mol/L的K2CO3处理时,单环芳烃质量分数最高为82.81%,而焦炭质量分数最低为28.06%。 相似文献
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以聚乙二醇/丙三醇( m(聚乙二醇)∶m(丙三醇)=4∶1)为液化剂,研究了硫酸催化橡胶籽壳粉在多元醇体系的液化反应,探讨了不同反应因素对液化反应的影响,同时通过反应时间与液化率的关系,揭示了液化产物的性质随反应时间变化的规律。结果表明:当催化剂用量为8%、反应温度150℃、V (液化剂)∶m (橡胶籽壳)=4 mL∶1 g、液化反应时间90 min时,其液化产率高达94.32%。同时,橡胶籽壳液化符合二级动力学反应,活化能Ea=20.60 kJ/mol,指前因子A=3.6598 s-1,ΔH=17.09 kJ/mol,ΔS=-245.34 J/mol,ΔG=120.91 kJ/mol,表明体系较易进行,在外界供能的前提下,体系的有序性发生了变化,反应形成了某种形式的协同的过渡态,体系变得复杂。 相似文献