生物质催化热解制取轻质芳烃的研究

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1、万方数据分类号：TQ032．14密级：(秘密、机密、绝密)学校代码：10057研究生学号：11842907生物质催化热解制取轻质芳烃的研究StudyonProductionofLightAromaticHydrocarbonsfromBiomassbyCatalyticPyrolysis工程领域名称：化学工程指导教师姓名：王昶教授研究生姓名：张征标申请学位类别：工程硕士论文提交日期：2014年3月论文课题来源：国家自然科学基金学位授予单位：天津科技大学万方数据天津科技大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人存导师的指导下独立进行研

2、究工作所取得的成果。除文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包括任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果内容，也不包括为获得天津科技大学或其它教育机构的学位或证书雨使用过的材料。对本文研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：ll髦确日期：访’争年j月、7目。

3、知识产权和专利权保护声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师具体指导下并得到相关研究经费支持下完成的，其数据和研究成果归属于导师和作者本人，知识产权单位属天津科技大学；所涉及的创造性发明的专利权及使用权完全归天津科技大学所

4、有。本人保证毕业后，以本论文数据和资料发表论文或使用论文工作成果时署名第一单位仍然为天津科技大学。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：＼f戊征聿备)日期：加f中年弓月7日-l学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，同意公布论文的全部或部分内容，允许论文被查阅和借阅。本人授权天津科技大学可以将本学位论文的全部或部分ia容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密U(请在方框内打“、／”)，在年

5、解密后适用本授权书。本学位论文属于作者签名导师签名日期：沙(降)月7日日期：少形年亨月77日万方数据摘要使用双颗粒流化床反应装置对松木生物质进行了连续催化反应。选用四种催化剂，MS-5A和MS．13X分子筛以及F．9和HZSM．5合成沸石作为流化介质。调查催化加氢和热解温度对热解产物的分布及收率的影响。实验结果表明，松木生物质在773K时，IOG、HCG以及HCL的总收率只有3．1l州％，daf,产物以更多的焦油形式存在。随着热解温度的提高，在1173K时，轻质芳烃化合物HCL的收率为3．17wt％，daf。在催化加氢作用下，MS．5A虽然具有

6、较高活性，但因微孔径5A太小，对轻质芳烃化合物HCL的选择性不高，MS．13X、F．9沸石和HZSM．5沸石都具有较好的加氢活性，在973K时，轻质芳烃化合物HCL的收率分别为3．12、3．75和3．43wt％，daf,远高于非催化条件下的0．88wt％，daf,与非催化1173K条件下的HCL收率相当。利用热天平对两种植物生物质(辐射松和稻壳)及其三组分的半纤维素、纤维素和木质素分别在不同的升温速率下进行热重分析，调查这些样品随热解温度的失重情况以及热解动力学。随着升温速率的增加，半纤维素的TG曲线表现出不同于其他实验样品的规律性，即DTG曲

7、线的峰值向低温区移动。使用K．issinger微分法、FWO法和Popescu法联合对热解数据进行分析，分别计算反应活化能E和频率因子彳，以1，t及最可几机理函数，其中Jander方程G(仅)=[1一(1一位)1。】2为纤维素、辐射松和稻壳的最可几机理函数，反JaIlder方程G(d)=[(1+拓)；．1】2为半纤维素和木质素的最可几机埋函数，可以较好地解决植物生物质及其三组分的动力学参数的求算。关键词：生物质；催化热解；流化床；轻质芳烃；动力学万方数据ABSTRACTCatalyticpyrolysisofpinebiomasswascarr

8、iedoutbyapowder-particlebed，inwhichfourkindsofthecatalystsofMS一5A，MS一13X，F-9synthesiszeoliteandHZSM-5synthesiszeoliteusedasthefluidizedmediumparticle．Theeffectsofthecatalystsandpyrolysistemperatureontheproductdistributionandyieldwereinvestigatedintheatmosphereofhydrogengas．I

9、tisfoundthattheIOG，HCGandHCLofthepinebiomasswasonly3．11wt％．daf,andtheproduc