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生物质焦油重整催化剂失活机制及增效策略
1
作者 曾飞 刘晋 +2 位作者 粟杨 杨海 吕星 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期2472-2478,2483,共8页
焦油催化重整是生物质资源化利用的关键,而在长时间重整作用下,催化剂会因各种原因丧失活性。对天然矿石类、生物炭、镍基和复合催化剂四大类催化体系进行分析,在催化失活表现机制的基础上,提出催化剂性能增效策略。研究表明,镍基是催... 焦油催化重整是生物质资源化利用的关键,而在长时间重整作用下,催化剂会因各种原因丧失活性。对天然矿石类、生物炭、镍基和复合催化剂四大类催化体系进行分析,在催化失活表现机制的基础上,提出催化剂性能增效策略。研究表明,镍基是催化剂发挥有效作用必不可少的元素;催化剂积碳、烧结和中毒失活与反应温度密切相关,此外还受催化剂负载量、活性组分之间相互作用能力和毒物覆盖率等因素的影响;通过引入金属系载体和助剂,并优化催化剂为核壳型结构,是降低催化剂失活速率和提升焦油转化率的重要增效策略。在未来研究中,可以利用神经网络、密度泛函理论等技术明晰焦油重整反应路径,优化催化剂制备方法,为提升催化性能提供理论依据和实践价值。 展开更多
关键词 生物质 焦油重整 催化剂 失活 增效策略
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焦油重整中催化剂中毒失活研究进展
2
作者 曾飞 何漠然 张好 《矿山工程》 2024年第2期314-320,共7页
焦油重整是有机固废热转化制氢过程中的关键环节,而其中的微量杂质会引起毒害作用,降低或消除催化剂的活性。因此,深入研究焦油重整过程中毒化物对催化剂的毒害机制,可为升高焦油转化率提供理论指导。本文通过对焦油重整技术研究现状分... 焦油重整是有机固废热转化制氢过程中的关键环节,而其中的微量杂质会引起毒害作用,降低或消除催化剂的活性。因此,深入研究焦油重整过程中毒化物对催化剂的毒害机制,可为升高焦油转化率提供理论指导。本文通过对焦油重整技术研究现状分析,总结催化剂会引起S、N、Cl、金属和水蒸气中毒等5种情况,且多以毒物覆盖催化活性位点,防止催化反应发生的原因为主。为增强催化剂活性和寿命,对催化剂进行活性位点设计、表面修饰和制备方法改进等三方面的性能提升策略。在未来研究中,利用大数据、神经网络等方式深入探究焦油催化重整反应机理和催化剂新类型、制备方法,为催化剂工业化发展、焦油高效利用率提供理论参考和实际价值。 展开更多
关键词 焦油重整 催化剂 中毒失活 研究进展
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Ni基生物质焦油重整催化剂的研究进展 被引量：12
3
作者 杨泽 李挺 +2 位作者 王美君 常丽萍 任秀蓉 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期3155-3163,共9页
Ni基催化剂对生物质气化过程中生成焦油的催化裂解重整具有较好的催化活性,但在催化反应中存在容易积炭进而失活的现象。如何提高Ni基催化剂的催化活性和抗积炭能力是Ni基催化剂研究中的难点。本文从催化剂的活性组分、载体和助催化剂3... Ni基催化剂对生物质气化过程中生成焦油的催化裂解重整具有较好的催化活性,但在催化反应中存在容易积炭进而失活的现象。如何提高Ni基催化剂的催化活性和抗积炭能力是Ni基催化剂研究中的难点。本文从催化剂的活性组分、载体和助催化剂3个方面入手,详细综述了近几年关于提高Ni基生物质焦油重整催化剂催化活性和抗积炭能力的研究进展,讨论了催化剂的活性组分、载体和助催化剂对催化剂催化活性的影响。指出Ni-Fe、Ni-Co、Ni-Cu催化剂均表现出比Ni基催化剂更好的催化活性,助剂的加入有利于提高吸附剂的抗积炭能力和抗烧结能力;催化剂载体方面,钙钛矿型混合金属氧化物载体、煤焦和生物质焦载体具有较好的研究前景。 展开更多
关键词 生物质 焦油重整 催化剂 失活
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炭载金属催化剂在生物质焦油重整中的研究进展 被引量：5
4
作者 赵小燕 汤文 +1 位作者 曹景沛 任杰 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期1547-1563,共17页
焦油沉积是限制该生物质热解/气化技术大规模应用的重要阻碍之一。催化焦油重整是众多焦油脱除技术中效率最高、前景最广的技术之一,而开发高活性和稳定性的催化剂是该技术发展的重要研究方向。炭载金属催化剂由于制备简单、成本低、易... 焦油沉积是限制该生物质热解/气化技术大规模应用的重要阻碍之一。催化焦油重整是众多焦油脱除技术中效率最高、前景最广的技术之一,而开发高活性和稳定性的催化剂是该技术发展的重要研究方向。炭载金属催化剂由于制备简单、成本低、易回收活性金属等优势受到广泛关注。本工作从催化剂的来源和制备出发,综述了其在焦油模型化合物水蒸气重整中的应用,集中分析了高分散金属在低温下焦油裂解/重整中表现出高活性和稳定性的优势;此外,还讨论了炭载金属催化剂在生物质焦油中的应用,与传统焦油重整催化剂进行对比,并总结性阐述相应的催化反应机理。综述表明,炭载体有利于活性金属的高度分散,对催化剂温和条件下高效催化焦油重整具有促进作用;对于废催化剂,可以通过燃烧法回收能量和金属氧化物,具有一定的应用优势和前景。然而,深刻揭示焦油重整机制和进一步提高该类催化剂的稳定性是未来该领域重要研究方向。 展开更多
关键词 生物质 焦油重整 炭载金属催化剂 气化
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生物质焦油重整催化剂的研究进展 被引量：8
5
作者 尚双 兰奎 +3 位作者 王艳 张娟娟 秦振华 李建芬 《生物质化学工程》 CAS 北大核心 2020年第6期65-73,共9页
生物质热解制备富氢合成气是当前的研究热点,催化重整生物质焦油不仅能够有效地去除焦油,而且可以增加气相中H2和CO的含量。本文综述了近几年关于生物质焦油重整催化剂的研究,讨论了镍基催化剂、非镍过渡金属催化剂和碱金属催化剂的优... 生物质热解制备富氢合成气是当前的研究热点,催化重整生物质焦油不仅能够有效地去除焦油,而且可以增加气相中H2和CO的含量。本文综述了近几年关于生物质焦油重整催化剂的研究,讨论了镍基催化剂、非镍过渡金属催化剂和碱金属催化剂的优劣势。镍基催化剂使用时通常需要载体,虽然具有较高的催化活性,但是易通过积炭和镍烧结而失活。非镍过渡金属催化剂中的贵金属催化剂虽然具有极高的活性和稳定性,但是价格昂贵。碱金属催化剂易挥发而永久失活。 展开更多
关键词 生物质 热解 焦油重整 催化剂
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干燥/热解与半焦气化解耦的生物质气化特性 被引量：3
6
作者 胡景辉 汪印 +2 位作者 刘新华 蒋登高 许光文 《过程工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期731-737,共7页
利用固定床上下两段反应器,以酒糟为气化燃料,对比分析了解耦气化与传统耦合气化的焦油产率、碳转化率和气化效率的差异.结果表明,在解耦气化热解温度550℃、气化温度800℃、耦合气化温度800℃、燃料含水量40%(ω)和气化剂中氧含量4%(... 利用固定床上下两段反应器,以酒糟为气化燃料,对比分析了解耦气化与传统耦合气化的焦油产率、碳转化率和气化效率的差异.结果表明,在解耦气化热解温度550℃、气化温度800℃、耦合气化温度800℃、燃料含水量40%(ω)和气化剂中氧含量4%()的条件下,相对于传统的耦合气化,解耦气化焦油产率降低了35.3%,气化效率、碳转化率和产气率分别提高4.0%,18.4%和20%.提高燃料含水量(0～80%,ω)、气化温度(800～900℃)和气化剂中氧含量(4%～6%,),解耦气化的焦油产率降幅、生成气中H2或CO含量及燃料C转化率的增幅均比耦合气化高. 展开更多
关键词 解耦气化 生物质 酒糟 焦油重整 半焦催化
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炭基催化剂应用于热转化过程的研究进展 被引量：2
7
作者 师晓鹏 张忠峰 +3 位作者 王小茹 李攀 方书起 常春 《生物质化学工程》 CAS 2022年第5期72-78,共7页
生物炭具有环境友好、来源广泛、成本低廉等优点,作为催化剂及催化剂载体被广泛应用于热转化过程,但存在易结焦失活、产物定向调控机理尚不明确等问题。对生物质炭基催化剂应用于热转化过程的研究进行了综述,介绍了生物质炭基催化剂制... 生物炭具有环境友好、来源广泛、成本低廉等优点,作为催化剂及催化剂载体被广泛应用于热转化过程,但存在易结焦失活、产物定向调控机理尚不明确等问题。对生物质炭基催化剂应用于热转化过程的研究进行了综述,介绍了生物质炭基催化剂制备、改性(杂原子掺杂和金属负载)方案的研究现状。从常规催化热解、微波辅助热解、焦油脱除、酯化合成运输燃料和水热液化5个方面对炭基催化剂的应用进行讨论,并指出探索催化剂深层次的催化机理以及构建具有多级孔隙结构的炭基催化剂以定向生产高值化学品是未来的研究方向。 展开更多
关键词 炭基催化剂 催化热解 生物油 焦油重整 微波热解
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