助剂对镍基催化剂催化裂解生物质气化焦油性能的影响.docxVIP

助剂对镍基催化剂催化裂解生物质气化焦油性能的影响刘海波 1, 陈天虎 1, 张先龙 助剂对镍基催化剂催化裂解生物质气化焦油性能的影响 刘海波 1, 陈天虎 1, 张先龙 2, 李金虎 1, 常冬寅 1, 宋 1 合肥工业大学资源与环境工程学院, 安徽合肥 230009 2 合肥工业大学化学工程学院, 安徽合肥 230009 磊 1 摘要：采用等体积浸渍法制备了不同助剂 (Fe, Mg, Mn 和 Ce) 修饰的镍-凹凸棒石粘土基催化剂 (Ni/PG), 并用于催化裂解生物质 气化焦油反应. 采用 X 射线衍射和透射电子显微镜对 Ni/PG 催化剂进行了表征, 并用总碳分析仪测定了催化剂上的积炭. 结果 表明, 助剂的种类及其含量对催化剂性能的影响显著, 在所选用的助剂中, Fe 助剂入最有利于提高 Ni/PG 催化剂上焦油的去除 率和 H2 的收率, 且随助剂 Fe 含量的增加, 催化剂活性逐渐提高. 关键词：生物质气化; 焦油; 负载型催化剂; 凹凸棒石; 镍; 助剂; 积炭 中图分类号：O643 文献标识码：A Effect of Additives on Catalytic Cracking of Biomass Gasification Tar over Nickel-Based Catalyst LIU Haibo1, CHEN Tianhu1,*, ZHANG Xianlong2, LI Jinhu1, CHANG Dongyin1, SONG Lei1 1School of Resource and Environmental Engineering, Hefei University of Technology, Hefei 230009, Anhui, China 2School of Chemical Engineering, Hefei University of Technology, Hefei 230009, Anhui, China Abstract: The palygorskite-supported nickel (Ni/PG) catalysts were modified by loading with several additives (Fe, Mg, Mn, and Ce) by incipient wetness impregnation. The effect of the additives and their content on the catalytic activity of Ni/PG and H2 yield in tar cracking was investigated. The catalysts were characterized by X-ray diffraction and transmission electron microscopy. The content of the additives affected the catalyst activity and the selectivity in tar cracking. Fe was the best species for promoting the performance of Ni/PG both in tar conversion and H2 yield. Increasing the Fe loading amount over the Ni/PG catalyst was favorable for tar removal. Key words: biomass gasification; tar; supported catalyst; palygorskite; nickel; additive; carbon deposition; tar removal 的方法[2,3]. 由于世界能源短缺, 开发新能源已经成为人们 密切关注的问题, 具有来源广和可再生特点的生物 质能便成为热点之一. 其中, 生物质气化发电是最 有前景的生物质能源利用方式. 但生物质气化过程 中产生苯、酚、萘以及茚等多种大分子多核芳香烃, 即所谓焦油[1], 在温度降低时冷凝, 从而造成下游设 备的堵塞, 给工厂的持续运行造成了巨大障碍. 同 时也流失部分能量, 污染环境, 所以阻碍了生物质能 的普遍推广和充分利用. 因此, 如何去除焦油成为 生物质发电的焦点, 而催化裂解就是其中备受关注 用于催化裂解苯、酚和萘等模拟焦油所 采用的催化剂主要有两类: 一类是贵金属, 如 Rh、 Ru 和 Pd[4~6]; 另一类是过渡金属 Fe, Co 和 Ni[7~10]. 其中,