负载催化剂多孔陶瓷球的制备及其在流化床内的流动特性研究

发布时间：2020-10-12 04:48

　　 生物质热裂解技术可以将农林废弃物等通过一系列的热化学反应生成能量密度高、可再生、便于运输的生物油。生物油的品质和产率受热裂解反应过程中的一些因素如热解温度、床压力、催化剂、热载体、流化效果等的影响而发生很大的变化。白云石作为生物质热裂解催化剂时,可以降低反应条件,提高产物产率和品质。但在热解过程中,流化床反应器内床料会发生剧烈碰撞和摩擦,白云石因强度不足发生破碎、粉化成细粒被气流带出床外,造成催化剂流失。针对这一问题提出将白云石与陶瓷球热载体相结合,制备新型多孔陶瓷球催化剂载体。本研究以石英砂和白云石为骨料,羧甲基纤维素为粘结剂,炭粉为造孔剂,采用添加造孔剂工艺成功制备了不同粒径大小、不同气孔率的多孔陶瓷球催化剂载体,并研究了气孔率对陶瓷球热力学性能的影响。同时结合PIV技术对多孔陶瓷球在流化床内的流动特性进行了研究。为方便研究流化床内多孔陶瓷球的流动变化规律,设计制造了一套可视化冷态流化床试验台设备,并对该试验台进行了安装、调试和预实验。预实验结果表明,该试验台设计合理、运行平稳,实验数据与理论相符,可以用来进行陶瓷球的流动特性试验研究。对多孔陶瓷球的性能进行了检测分析并在流化床试验台中进行流动特性试验研究。结果表明多孔陶瓷球的气孔率对其抗压强度、抗热震性、热导率、热膨胀系数等有较大影响。陶瓷球的粒径和气孔率对流动特性影响很大。在试验考察范围内,随着气孔率的加大,陶瓷球堆密度变小,抗压强度、抗热震性降低,流化效果变好;随着陶瓷球粒径变大,床层总高度降低,流化效果变差;随着静止床层高度增加,陶瓷球在流化床内的流化效果变好。经过综合对比分析,发现陶瓷球粒径为1mm、气孔率56.5%、静止床层高度120mm时,在流化床内的流化效果最佳。这一研究结果可以为进一步研究流化床内生物质热裂解多组分混合流动过程提供支持。
【学位单位】：山东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2015
【中图分类】：TK6
【部分图文】：

多孔陶瓷球制备原料

Fig. 2.3 Porous ceramic ball preparation flow cha否混合均匀决定了多孔陶瓷球的气孔分布料的密度，同时粒径大小也不相同，因此混料方法成功均匀混料：将除造孔剂外的后再与造孔剂进行充分混合，从而使造孔

图 2.5 电热鼓风干燥箱和高温箱式电阻炉. 2.5 Electrothermal drier and high temperature box type resistance fu球采用实验室用马弗炉进行高温烧结，由于多孔陶瓷球胚料严格控制升温速率保证胚体在烧结过程中不发生破裂。另外
【参考文献】

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本文编号：2837665