微波加热与常规加热方式下甲苯的裂解实验研究.pdf

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1、第38卷第4期燃料化学学报VO1．38NO．42010年8月JoumalofFuelChemistryandTechnologyAug，2010文章编号：0253—2409(2010)04-04094)6微波加热与常规加热方式下甲苯的裂解实验研究彭军霞一，赵增立，王小玲，李海滨(1．中国科学院广州能源研究所中国科学院可再生能源与天然气水合物重点实验室，广东广州5106402．中国科学院研究生院，北京100049)摘要：为了减少生物质焦油含量，探索达到最优焦油脱除效果的操作条件，在固定床反应器上，考察了微波加热(MH)与常规加热(EH)

2、方式下温度、反应气氛、停留时间对焦油模型化合物甲苯裂解的影响及气固产物特性。实验结果表明，甲苯转化率随裂解温度升高而升高；700℃下N：、水蒸气、CO：气氛下微波加热甲苯转化率为92．7％、97．8％、93．9％，常规加热条件下为59．2％、59．7％、59．4％；停留时间对甲苯裂解影响较小。甲苯裂解主要气体产物为H。，两种加热方式下H：选择性有较大差异，600℃～800℃微波加热比常规加热均高出约15％。甲苯裂解的主要固体产物为碳，常规加热下均为无定型裂解碳，微波加热下有少数特殊碳形态生成，电镜扫描发现为碳纳米管。另外，生物质焦的X

3、RD分析表明，微波加热裂解甲苯的过程中存在“热点效应”。关键词：微波；生物质焦；裂解；甲苯中图分类号：TQ351．2文献标识码：ADecompositionoftoluenewithmicrowaveheatingandelectricalheatingPENGJun．xia，，ZHAOZeng—li，WANGXiao．1ing'，LIHai．bin(1．GuangzhouInstituteofEnergyConversion，KeyLaboratoryofRenewableEnergyandGasHydrate，ChineseAca

4、demyofSciences，Guangzhou510640，China2．GraduateUniversityofChineseAcademyofSciences，Beijing100049，China)Abstract：Thedecompositionoftolueneoverabiomasscharpackedbedwasstudiedwithmicrowaveheating(MH)andelectricalheating(EH)．Theeffectsoftemperature。atmosphereandretentiontim

5、eonthedecompositionbehaviorandtheproductproperrtiesofgasandsolidwereinvestigated．Theresultsshowthatthetoluenedecompositionrateincreaseswiththeincreaseoftemperatureintherangeof600oC～800℃．At700oC．theconversionoftolueneiS92．7％，97．8％and93．9％inN，，steamandCO，atmospheres，respe

6、ctivelywithMH，whiletheconversionoftoluenewithEHiS59．2％．59．7％and59．4％．respectively．Theretentiontimehasaslighteffectonthetolueneconversion．TheselectivityoftheproductH．stronglydependsontheheatingmethod．TheselectivityofHunderMHiSabout15％higherthanthatunderEH．Nanofibersarefo

7、rmedonthesurfaceofthecharunderMH，whileonlyamorphouscarboniSfoundonthecharunderEH．XRDanalysisofbiomasscharimpliesthatthehotspotseffectmaytakeplaceunderMH．Keywords：microwave；biomasschar；decomposition：toluene近年来，生物质资源作为一种相对稳定的可再中来进行的先决条件是，催化剂在微波场中要有足生资源已日渐为世界各国所重视。生物质气化是开够

8、的温升。因而作者选取了生物质焦这种微波吸收发生物质能的一个重要方向，但气化过程产生的焦能力较强，又具有一定催化活性的多孔性物质作为油对气化设备及燃气利用设备有严重的危害，为减催化剂。目前，将生物质焦用作焦油裂解催化剂的少