La改性MCM-41在线催化提质生物油研究

发布时间：2024-02-24 00:03

　　选取油菜秸秆为试验原料,采用浸渍法对MCM-41分子筛进行不同负载量的La改性,利用La/MCM-41分子筛在两段式反应器上进行生物质真空热解在线催化提质制备生物油的试验研究。通过XRD、SEM、Py-IR等方法对MCM-41分子筛进行了表征分析,研究了金属La的引入对生物油有机相理化特性的影响。结果表明,经La改性后的MCM-41保持了载体高度有序的六方型结构,且La/MCM-41表面B酸和L酸的酸量进一步增强;La/MCM-41分子筛能有效降低生物油有机相中酸、醛、酮类等物质的含量,提高烃类物质的含量;当La负载量为5%时,生物油有机相产率增加到18.83%,p H值显著提高并趋向中性,有机相热值高达33.69 MJ/kg,有机相中烃类物质相对峰面积达到34.59%,且以单环芳香烃为主。

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【部分图文】：

图1生物质真空热解及在线催化提质系统示意图Fig.1Schematicdiagramofvacuumpyrolysisandcatalyticupgradingsystem

试验所用生物质真空热解蒸气及在线催化系统如图1所示。该系统包括热解反应装置、催化反应装置、温控装置、冷凝收集装置、过滤装置、氮气瓶、温控冷阱以及真空泵等[17]。催化和热解反应装置呈上下两段式布置,连接处采用石棉垫片以保证气密性,并起到隔热作用。试验开始前,将油菜秸秆填入热解反应....

图2改性前后MCM-41的XRD谱图Fig.2XRDpatternsofMCM-41andmodifiedMCM-41

改性前后MCM-41的XRD衍射图谱如图2(图中2θ为衍射角)所示。由图2可见,改性后的MCM-41的XRD衍射谱与未改性的MCM-41介孔分子筛峰型大体一致,均出现3个明显的峰:在较低衍射角2θ=2.3°附近出现一个较强的衍射峰,其对应MCM-41介孔分子筛(100)晶面衍射峰....

图3改性前后MCM-41的SEM照片Fig.3SEMimagesofMCM-41andmodifiedMCM-41

改性前后MCM-41的扫描电镜图如图3所示。图3a中MCM-41介孔分子筛形貌为较规则的球形颗粒,且晶粒粒径较小,球形颗粒团聚后形成疏松多孔、不规则的形状结构。图3b~3d中各La/MCM-41的晶体形貌与MCM-41基本一致,分子筛球形颗粒团聚成不规则的团簇,构成团簇的球形颗粒....

图5改性MCM-41催化热解产物分布Fig.5ProductdistributionwithmodifiedMCM-41

不同负载量La改性MCM-41催化热解生物油的产物产率分布如图5所示。由图5可以看出,利用La改性MCM-41催化提质时,产物中气相产率增加,液相产率和有机相产率都减少,而固相产率相差不大,表明了热解反应的一致性。在催化提质过程中,热解气中含氧有机物中的氧主要转化为H2O。当采用....

本文编号：3908191