《表5 不同催化剂下微波热谷壳气体特性[66]》

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《煤催化微波热解技术及其碳基吸波催化剂研究进展》


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东南大学Xiong教授等[66]分析了以谷壳焦为载体的Ni/RHC、Fe/RHC和Cu/RHC催化剂对微波谷壳热解升温曲线、产物分布和产物气体浓度的影响,如图11所示。从图11中(a)和(b)可知,不同催化剂下谷壳微波催化热解升温曲线和升温速率差异很大,由于Ni/RHC、Fe/RHC和Cu/RHC催化剂的微波吸波性能较好,其次是谷壳焦,而单纯谷壳微波吸波性能最差。因此,微波热解前10min时,单纯谷壳微波热解体系的升温最慢,其次是添加谷壳焦吸波剂的微波热解体系。微波热解反应10min以后,可能是谷壳焦和这阶段热解焦物理和化学特性相似,导致纯谷壳和添加谷壳焦两种体系的微波热解终温相似。Ni/RHC、Fe/RHC和Cu/RHC催化剂均能提高升温速率和热解终温,但Fe/RHC体系下热解终温最高,接近800℃,其次是Ni/RHC和Cu/RHC。从图11(c)可以看出,加入催化剂的体系合成气收率提高,而生物油收率降低,其中,虽然Ni/RHC体系下微波热解终温不是最高,但其合成气收率最高,液体收率最低,这说明金属Ni对焦油大分子有着很高的重整活性。从图11(d)和表5可以看出,3种金属负载催化剂中,谷壳吸波剂体系中CO和CH4含量较高,导致合成气热值较高;Ni/RHC体系下CO和H2含量最高,而Fe/RHC体系下合成气中氢气含量最高,约为40%。从以上分析可以明显看出,谷壳焦负载金属基催化剂能显著影响谷壳微波热解升温、产物收率和产物质量,并且不同金属催化活性组分对微波热解影响也不同。接下来,他们又对Ni/RHC体系下Ni添加量对谷壳微波热解进行了进一步研究,研究发现,Ni添加量对谷壳微波热解升温和产物收率存在影响,但不是很显著。随着Ni添加量的增大,微波热解气体产物收率增大,液体产物收率减小,气体产物中H2含量增大,而CH4含量减小。