K2CO_(3)催化热解棉秆及其含钾半焦产物对焦油的催化降解

K2CO_(3)催化热解棉秆及其含钾半焦产物对焦油的催化降解唐奕晨;潘一丹;程谦旺;孟繁锐
【期刊名称】《化学反应工程与工艺》
【年(卷),期】2024(40)1
【摘要】生物质热解过程中产生的焦油对设备和环境造成严重危害,探究
K_(2)CO_(3)催化棉秆热解生成焦油的影响机制以及含钾半焦对焦油的催化降解作用,对实现生物质能源高效利用具有重要意义。

本工作在600℃条件下,采用卧式固定床催化热解实验装置研究棉秆的催化热解特性。

结果表明:添加K_(2)CO_(3)能抑制焦油产生,K_(2)CO_(3)添加量为7.5%(质量分数)时,焦油产率由未添加
K_(2)CO_(3)时的43%降至33%,且焦油中芳香烃含量增大。

基于密度泛函理论的半纤维素模型化合物4-O-甲基葡萄糖醛酸的分子热解计算结果表明,钾活化了4-O-甲基葡萄糖醛酸侧链基团,使—OH更易于脱除。

进一步以甲苯作为焦油的模型化合物,开展棉秆半焦异相降解甲苯实验研究,发现添加K_(2)CO_(3)使热解半焦的比表面积增大、半焦表面吸附位点增多,增强了甲苯的降解缩合反应。

可见,添加K_(2)CO_(3)能在热解初始阶段减少焦油产生,同时回收含钾半焦作为催化剂能够强化焦油降解,为提高棉秆资源利用率提供了新思路。

【总页数】8页(P41-48)
【作者】唐奕晨;潘一丹;程谦旺;孟繁锐
【作者单位】辽宁科技大学材料与冶金学院;辽宁科技大学化学工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TK6
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