论文部分内容阅读
生物质和废轮胎均可作为可再生能源回收利用。近年来,生物质热解技术受到广泛的关注,然而生物质单独热解得到的热解油粘度大、氧含量高和热不稳定性,使得热解油直接替代石油燃料的潜能受到限制。利用废轮胎含碳高和含氧极低的特点,将废轮胎与生物质共热解,含氧较高的生物质在热解过程中会产生含氧自由基,它们的产生对其它碳氢自由基会造成一定的氧化破坏作用,进而可能使某些不希望生成的化合物受到抑制,从而达到改善液体性质的目的,同时有可能促进目标产物的生成。基于上述认识以及目前存在问题,结合本课题组已经积累的研究基础,本课题从以下方面展开了研究,采用前期已优化的热解温度500℃,将生物质与废轮胎在固定床中进行共热解及催化,考察了生物质的种类,生物质与轮胎的混合比例以及催化剂的不同对共热解的影响,通过各种表征手段,如GC-MC,GPC,GC和XRD等方法,研究以上因素对共热解油的性质、热解油的组成、易挥发的PAHs含量以及元素组成等的影响。通过对生物质与废轮胎共热解研究知,由不同生物质与废轮胎共热解得到的油质不同。其中,废轮胎与木屑共热解油的密度最大,与稻壳次之,与玉米芯最小;而热解油热值大小顺序为稻壳>玉米芯>木屑。玉米芯与废轮胎共热解得到的热解油中的PAHs总含量最高,而木屑与轮胎共热解油中PAHs含量最低。当稻壳与轮胎比例为75:25时,在SBA-15作用下热解油的密度和粘度分别为0.9507 kg·L-1和5.60 mm2·s-1,而在Co/SBA-15作用下热解油密度和粘度可降低到0.938 kg·L-1和4.74 mm2·s-1,分别降低了1.37%和15.4%。在SBA-15上负载Mo抑制了热解油中PAHs物质的生成,而Co/SBA-15作用下PAHs物质含量比SBA-15作用下PAHs含量有所增大。与SBA-15相比,在负载Mo、Co之后,SBA-15作用下所得到的热解油的C、H元素百分含量和H/C均有所提高,而O元素百分含量明显降低。负载金属后热解油的平均分子量均有所降低,其中在MoCo/SBA-15作用下热解油的平均分子量最小;与SBA-15相比,平均分子量降低了21.2%。SBA-15负载活性组分Mo和Co后,SBA-15分子筛晶相结构并未被破坏,但其主要特征衍射峰强度略有降低。在易挥发温度段热解油的热失重采用Coats-Redfern方法计算动力学参数,反应符合一级反应。