炼铝废渣与木质废弃物协同热解气化制氢的过程调控机制研究

基本信息
批准号:51906021
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:23.00
负责人:刘鹏
学科分类:
依托单位:常州大学
批准年份:2019
结题年份:2022
起止时间:2020-01-01 - 2022-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:
关键词:
焦油气体变换催化气化气化
结项摘要

As a supplement of conversion of fossil fuels to hydrogen, gasification of wood wastes into hydrogen can reduce the environmental problems caused by carbon emissions. It has a significant value that process regulation mechanism of directed catalytic gasification of wood waste on aluminum slag for hydrogen production is studied, for exploring to research wood waste to hydrogen and aluminum slag resource utilization. This project is to study the catalytic gasification of wood waste on aluminum slag using fixed bed reactor to understand the relationship between structural evolution of free radical intermediates and the gas composition. The key conversion pathway of biomass components during catalytic gasification is determined. A new cheap and efficient catalyst was developed by loading active components iron and calcium on Aluminum Slag, which is to control the formation of by-product tar and CO2, enhancing the steam gasification reaction of bio-char and tar reforming during gasification. Hydrogen production is selectively promoted. The reaction mechanism of catalytic gasification of wood wastes for hydrogen production was summarized. The main factors affecting the reaction rate and selectivity of biomass gasification were grasped and a quantitative model was established to realize the regulation of biomass gasification process for hydrogen conversion. The data presented will lay a theoretical foundation for the development of new biomass catalyst for hydrogen production and improving the efficiency of biomass catalytic gasification into hydrogen.

木质废弃物热解气化高效转化为氢气,作为化石燃料制氢的补充,可以降低因碳排放而引起的环境问题。利用炼铝废渣作为催化剂,研究木质废弃物定向催化气化制氢的过程调控机制,对于木质废弃物制氢与炼铝废渣的资源化利用具有一定的研究价值。本项目应用固定床催化气化反应,充分认识炼铝废渣催化木质废弃物气化过程中热解自由基中间体的结构演绎与气体组成的关系,确定木质废弃物催化气化过程中生物质组分关键转化路径。拟采用在炼铝废渣上负载活性组分铁与钙的方法,开发新型廉价高效催化剂,调控副产物焦油、CO2生成,在热解气形成源头强化重质组分及烃的催化重整反应与生物质炭的水蒸气气化反应,选择性地促进氢气产生。阐释木质废弃物定向催化气化制氢的反应机理,掌握影响生物质催化气化反应速率与选择性的主要因素,建立定量模型,实现对生物质催化气化制氢过程的定向调控。为开发生物质气化制氢新型催化剂、提高生物质催化气化制氢的效率奠定理论基础。

项目摘要

利用炼铝废渣作为催化剂,开发其定向催化生物质热解制氢技术,以满足日益增长的石油化工、燃料电池行业对氢气的需求,提高生物质热解经济性。本项目应用固定床催化热解反应,通过制备铁基炭铝复合材料过程中炼铝废渣催化热解反应、氢气生成、焦油裂解的分析,研究生物质在炼铝废渣及其改性生物炭表面催化反应关键路径,揭示了生物质热解制氢过程中C-O-M活性中间体的结构演变及其定向调控机制。优化了炼铝废渣的性能,定向调控生物质热解制氢过程,将软木的氢气产率提高20%以上、硬木氢气产率提高18.48%,氢气组分含量高达60%以上,焦油组分的产率明显降低。同时利用制备的炭铝复合材料进行重金属吸附,Cr(VI)的脱除率达95%以上。从生物质全生命周期碳循环角度来看,热解形成的C-O-M中间体结构起到了有效的固碳作用,得到的富氢燃气、炭铝复合材料进行了高值利用,减少了碳的排放,从而形成了负碳转化技术。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

采用深度学习的铣刀磨损状态预测模型

采用深度学习的铣刀磨损状态预测模型

DOI:10.3969/j.issn.1004-132x.2020.17.009
发表时间:2020
2

铁酸锌的制备及光催化作用研究现状

铁酸锌的制备及光催化作用研究现状

DOI:10.19591/j.cnki.cn11-1974/tf.2019090011
发表时间:2022
3

多酸基硫化态催化剂的加氢脱硫和电解水析氢应用

多酸基硫化态催化剂的加氢脱硫和电解水析氢应用

DOI:10.7536/pc210608
发表时间:2022
4

基于EMD与小波阈值的爆破震动信号去噪方法

基于EMD与小波阈值的爆破震动信号去噪方法

DOI:
发表时间:2015
5

有理Bezier曲线的近似弦长参数化算法

有理Bezier曲线的近似弦长参数化算法

DOI:10.3724/SP.J.1089.2019.17643
发表时间:2019

刘鹏的其他基金

批准号:71601139
批准年份:2016
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81400976
批准年份:2014
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81771918
批准年份:2017
资助金额:55.00
项目类别:面上项目
批准号:81904174
批准年份:2019
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71103191
批准年份:2011
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61703313
批准年份:2017
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61179022
批准年份:2011
资助金额:52.00
项目类别:面上项目
批准号:41405068
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81600083
批准年份:2016
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31771713
批准年份:2017
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:81601769
批准年份:2016
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51408614
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81901911
批准年份:2019
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51702135
批准年份:2017
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31071358
批准年份:2010
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
批准号:71573264
批准年份:2015
资助金额:43.00
项目类别:面上项目
批准号:81703494
批准年份:2017
资助金额:20.10
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51305240
批准年份:2013
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41001265
批准年份:2010
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81771931
批准年份:2017
资助金额:55.00
项目类别:面上项目
批准号:51609220
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50872078
批准年份:2008
资助金额:38.00
项目类别:面上项目
批准号:61171184
批准年份:2011
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:20973205
批准年份:2009
资助金额:35.00
项目类别:面上项目
批准号:51778632
批准年份:2017
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:21172261
批准年份:2011
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:61501304
批准年份:2015
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81341081
批准年份:2013
资助金额:10.00
项目类别:专项基金项目
批准号:21102107
批准年份:2011
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81901197
批准年份:2019
资助金额:20.50
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61771142
批准年份:2017
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:60702032
批准年份:2007
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11874373
批准年份:2018
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:81001224
批准年份:2010
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41802202
批准年份:2018
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:60501001
批准年份:2005
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81472154
批准年份:2014
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:51072110
批准年份:2010
资助金额:40.00
项目类别:面上项目
批准号:41704141
批准年份:2017
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31000124
批准年份:2010
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51809139
批准年份:2018
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61671175
批准年份:2016
资助金额:58.00
项目类别:面上项目
批准号:51303218
批准年份:2013
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71601153
批准年份:2016
资助金额:17.20
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51572162
批准年份:2015
资助金额:64.00
项目类别:面上项目
批准号:50572059
批准年份:2005
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
批准号:81171718
批准年份:2011
资助金额:58.00
项目类别:面上项目
批准号:60873112
批准年份:2008
资助金额:32.00
项目类别:面上项目
批准号:31860389
批准年份:2018
资助金额:36.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:31301166
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11274326
批准年份:2012
资助金额:78.00
项目类别:面上项目
批准号:81902764
批准年份:2019
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71704030
批准年份:2017
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11405097
批准年份:2014
资助金额:28.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51207123
批准年份:2012
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11079039
批准年份:2010
资助金额:50.00
项目类别:联合基金项目
批准号:31400920
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31371576
批准年份:2013
资助金额:82.00
项目类别:面上项目
批准号:60978012
批准年份:2009
资助金额:50.00
项目类别:面上项目
批准号:21603160
批准年份:2016
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:60903167
批准年份:2009
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11875038
批准年份:2018
资助金额:66.00
项目类别:面上项目
批准号:20904017
批准年份:2009
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71871108
批准年份:2018
资助金额:48.00
项目类别:面上项目
批准号:21106023
批准年份:2011
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51904308
批准年份:2019
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31801986
批准年份:2018
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41471368
批准年份:2014
资助金额:70.00
项目类别:面上项目
批准号:11905083
批准年份:2019
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30540056
批准年份:2005
资助金额:8.00
项目类别:专项基金项目
批准号:81471738
批准年份:2014
资助金额:71.00
项目类别:面上项目
批准号:21673088
批准年份:2016
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:41877478
批准年份:2018
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:81772439
批准年份:2017
资助金额:55.00
项目类别:面上项目
批准号:81000641
批准年份:2010
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:60403043
批准年份:2004
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81670443
批准年份:2016
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:41504003
批准年份:2015
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71001074
批准年份:2010
资助金额:17.70
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81870945
批准年份:2018
资助金额:53.00
项目类别:面上项目
批准号:81302310
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:50702040
批准年份:2007
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41902072
批准年份:2019
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81773370
批准年份:2017
资助金额:45.00
项目类别:面上项目
批准号:51272150
批准年份:2012
资助金额:80.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

MClx协同Pd/C催化木质素氢解过程机理与产物调控规律研究

批准号:51476178
批准年份:2014
负责人:张琦
学科分类:E0607
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
2

嗜热厌氧菌降解生物质废弃物耦合生物制氢和燃料乙醇协同机制研究

批准号:51278200
批准年份:2012
负责人:朱明军
学科分类:E1006
资助金额:80.00
项目类别:面上项目
3

留住太阳的光热-太阳能热解超临界水湿生物质气化制氢

批准号:51020008
批准年份:2010
负责人:郭烈锦
学科分类:E0607
资助金额:25.00
项目类别:专项基金项目
4

基于烃池机理的生物质和多氢原料催化共热解制油过程协同效应和调控机制研究

批准号:51706043
批准年份:2017
负责人:张波
学科分类:E0607
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目