论文部分内容阅读
本论文选用产量高，不占用耕地，具有巨大的资源开发潜力的海洋生物小球藻作为原料进行热解实验制取生物油。采用TG/DTG分析技术分析了小球藻的热解特性，小球藻热解过程可以分为4个阶段。190℃～550℃之间为小球藻的主要的燃烧失重区，小球藻的挥发分较陆上木质类生物质较早析出。考察了不同升温速率对小球藻热解特性的影响，结果显示随着升温速率增加，小球藻热解综合燃烧特性指数r增加，表明试样的燃烧特性变好。用Coats-Redfern法对小球藻热解进行反应动力学研究，确定小球藻热解适合采用二级反应模型进行描述，利用最佳机理函数求出了不同升温速率相应的动力学参数和拟合直线方程。本论文采用管式炉对小球藻进行了催化热解和直接热解的对比实验。选用活性氧化铝作为催化剂，并对氧化铝进行了XRD、NH3-TPD以及BET等一系列表征，对热解所得的产物分布、液体产物热值以及含水率等进行测试。活性氧化铝催化热解小球藻的液体产物产率可达51.58%，热值可达36.09MJ/Kg。初步分析催化原理是由于小球藻中的水分和热解过程中产生的H20分子促使了活性氧化铝中L酸转变成了B酸，并产生了碱中心，为催化反应的进行提供了活性中心。本论文采用正交实验法，对小球藻的催化热解实验条件进行了探索，最佳实验条件为：温度600℃、升温速率5℃/min、载气流量75ml/min。将反应过的残渣煅烧再生后与小球藻进行催化热解实验，持续再生7次后，依然具备催化活性。通过XRD分析得出，随着再生次数的增加，氧化铝晶型由立方相转变成了单斜相，并与小球藻热解后的残渣发生了相互作用。本论文采用浸渍法，将活性氧化铝作为载体，考察负载三种不同的活性组分以及最优活性组分负载量对小球藻的催化热解的影响。结论得出负载后的催化剂催化热解得到的液体产物的含量和热值均高于直接裂解后的结果，但与活性氧化铝作为催化剂相比仍有差距，通过对催化剂进行SEM-EDS、BET、XRD等表征分析，得出活性组分在氧化铝表面的负载效果不好，大部分粒子发生了团聚，并且与载体发生了相互作用，这是催化活性降低的原因。