【摘 要】
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中药药渣（HR）是制药行业中典型的废弃物质,排放量大且二次开发利用难,易造成污染。针对药渣的组成特点,采用热解处理的资源化技术路线可将中药渣转化为高附加值的清洁燃料,实现无害化处理,同时也满足了对绿色可再生能源的开发需求。本文以蓍草药渣为原料,主要研究了在固定床反应器中药渣的原位热解;通过共沉淀法制备了一系列不同比例的Ni-Fe/Ca催化剂,并用于催化热解。主要内容与结果如下:（1）随着热解温度的
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中药药渣（HR）是制药行业中典型的废弃物质,排放量大且二次开发利用难,易造成污染。针对药渣的组成特点,采用热解处理的资源化技术路线可将中药渣转化为高附加值的清洁燃料,实现无害化处理,同时也满足了对绿色可再生能源的开发需求。本文以蓍草药渣为原料,主要研究了在固定床反应器中药渣的原位热解;通过共沉淀法制备了一系列不同比例的Ni-Fe/Ca催化剂,并用于催化热解。主要内容与结果如下:（1）随着热解温度的提高,药渣的热解产气率提高,在700°C时达到了31.3%。添加Fe催化剂提高药渣转化率,而Ca催化剂有助于药渣低温分解,并抑制CO2生成。（2）Fe/Ca催化实验中确定Fe/Ca的最佳摩尔比为1:1,并进一步研究了Ni的添加对Fe/Ca催化剂的影响。结果表明,Ni有效地改善了Fe/Ca催化剂的催化活性。H2产率为95.5 ml/g（0.5%Ni-5%Fe/Ca）,而5%Fe/Ca中为54.1 ml/g。镍的添加和温度的升高均抑制了二氧化碳的产生,热解气中合成气的占比明显增加。（3）在Ni-Fe/Ca催化剂体系中,550°C后CO2的产率不再明显提高。同时,酸洗生物质的热解表明Ni-Fe/Ca催化剂受生物质中固有灰分的影响小。Ni的引入显著改善了合成气的产率,同时得益于Ca2Fe2O5等铁钙氧化物对活性氧的转移,Ni在催化热解中的稳定性也得到了提高。而升温速率的提升进一步抑制了低温下CO2的生成,促进了高温下氢气的释放。酸洗实验证明了药渣中的固有灰分促进了氧载体中的活性氧流动,加强了Ni催化过程中的氢气产出。（4）最后,结合原位热解的气体产物变化,阐述了药渣在热解升温中的分解路线。并提出了Ni-Fe/Ca催化剂原位热解的机理模型。该模型将Ni-Fe/Ca复合催化剂与合成气的生产和升级结合在一起,指出在催化热解过程中铁钙等氧化物发挥了氧载体的功能,而Ni促进了烃类的裂解,共同提高了氢气选择性。
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