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纤维素在超临界水中的催化气化制氢研究
  • ISSN号:1003-9015
  • 期刊名称:《高校化学工程学报》
  • 时间:0
  • 分类:TQ032.41[化学工程] TQ116.29[化学工程—无机化工]
  • 作者机构:[1]西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室,陕西西安710049
  • 相关基金:国家重点基础研究发展规划资助项目(973计划X2003CB214500)和国家自然科学基金资助项目(50323001)共同资助.
中文摘要:

在间歇式高压反应釜中,温度为450-500℃时,反应时间为20 min,压力在24-26MPa,以K2CO3和Ca(OH)2为催化剂(助催剂),对纤维素在超临界水中的气化制氢特性进行了实验研究。结果表明:K2CO3和Ca(OH)2都有较好的催化作用,并且加入量存在一最佳值。加入0.2g K2CO3时,H2产率为9.456 mol·kg^-1,约为不加入催化剂时的2倍,加入1.6g Ca(OH)2时,H2产率为8.265mol·kg^-1,比加入K2CO3时的产氢效果稍差,但仍然是不加入催化剂时的1.7倍。K2CO3和Ca(OH)2混合使用时效果更佳,产氢量约为不加入催化剂时的2.5倍,比单独加入K2CO3和Ca(OH)2时也要分别提高25%和45%。同时随着温度的提高,H2的产率上升而CH4的产率下降,说明甲烷化反应在低温下为主要反应,温度的提高会促使CH4与水反应生成H2和CO2。

英文摘要:

Cellulose, one of the important compositions of biomass, was gasified in supercritical water to produce hydrogen-rich gas in a high-pressure bath autoclave. K2COa and Ca(OH)2 were selected as catalysts, and the reaction condition was controlled as follows: the temperature is 450-500℃, pressure ranges from 24-26 MPa and reaction time is 20 min. The experimental results show that two catalysts have good catalytic effect and each of them has its own optimum added amount for the gasification. Hydrogen production can reach 9.456 mol·kg^-1 when 0.3 g K2COa is added, which is 2 times the H2 amount achieved when no catalyst is used. And the H2 production of 8.265 mol·kg^-1 is achieved when 1.6 g Ca(OH)2 is added, though it is worse than that when K2COa is used, it is 1.7 times the amount achieved when no catalyst is used. Comparing with using K2COa or Ca(OH)2 alone, using the mixed catalyst composed of K2COa and Ca(OH)2 can increase the H2 production by 25% and 45% correspondingly. It was found that the methane production is dominant at relatively low temperature, and the methane might be converted to hydrogen and carbon dioxide by reacting with water when the temperature is increased.

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期刊信息
  • 《高校化学工程学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:国家教育部
  • 主办单位:浙江大学
  • 主编:陈纪忠
  • 地址:杭州浙大路38号浙江大学玉泉校区化工系
  • 邮编:310027
  • 邮箱:gxhgxb@zju.edu.cn
  • 电话:0571-87951235
  • 国际标准刊号:ISSN:1003-9015
  • 国内统一刊号:ISSN:33-1141/TQ
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 2000年获浙江省科技期刊编辑学会颁发的“1999-200...,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:14205