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1、第37卷第3期煤炭轉(zhuǎn)化Vo1．37NO．32014年7月C0ALC0NVERS10NJu1．2014NiO／Y-AI203的制備及對(duì)煤微波熱解的影響徐克D江元汝李兆。趙西成摘要以浸漬一焙燒法制備NiO／AlO。型催化劑．采用該催化劑微波熱解低變質(zhì)煤，探討了熱解產(chǎn)生的氣體組成、液態(tài)油品成分特點(diǎn)及固態(tài)殘?jiān)男蚊才c負(fù)載催化劑制備條件的相互關(guān)系，考察了負(fù)載NiO的工藝條件如浸漬方式、焙燒時(shí)間和焙燒溫度等因素對(duì)催化活性的影響．結(jié)果表明，NiO／一AlO。催化劑在煤微波熱解過(guò)程中有明顯催化作用，對(duì)煤熱解制可燃?xì)怏w及焦油產(chǎn)率有明顯提高，其中以超聲浸漬、450℃焙燒4h制備的產(chǎn)品催化活性更優(yōu)．關(guān)鍵
2、詞微波熱解，NiO／一AlO。，催化，制氫中圖分類號(hào)TQ426．6，TQ53o．2時(shí)為研究煤微波熱解可回收負(fù)載型催化劑提供了一0引言定的參考．我國(guó)是一個(gè)富煤、缺油、少天然氣的國(guó)家，煤炭1實(shí)驗(yàn)部分在一次能源中約占75，其中低變質(zhì)煤占6O以上，低變質(zhì)煤熱解制氫及煤焦油是一條可行的利用1．1試劑和儀器途徑．L1]目前常用的內(nèi)熱式低溫干餾煤熱解工藝的不足是7O左右的粒度小于20mm的粉煤不能有試劑：NaOH(分析純)，HC1(分析純)，效利用，造成資源浪費(fèi)．微波閃速熱解是低變質(zhì)煤轉(zhuǎn)Ni(NO3)·6HzO(分析純)．氧化鋁(上海國(guó)藥集團(tuán))．化的一種新工藝，能夠短時(shí)間內(nèi)達(dá)到煤低溫?zé)峤鉁貎x器：
3、MKX—J2B型微波熱解反應(yīng)器(青島邁可度，具有煤熱解速度快、穿透性強(qiáng)、加熱效率高、易于威應(yīng)用設(shè)備有限公司)，Gasboard一3100P便攜式六控制和安全衛(wèi)生元污染等特點(diǎn)[2]，與傳統(tǒng)工藝相比，組分煤氣分析儀，超聲波清洗器(上海比朗儀器有限能明顯提高焦油收率及煤氣中氫氣、一氧化碳和甲公司)，GCMS-QP2010Plus型氣相色譜一質(zhì)譜聯(lián)烷含量，具有廣闊的應(yīng)用發(fā)展?jié)摿Γ甗3對(duì)于煤微波熱用儀．解研究已有一些報(bào)道，但是催化劑對(duì)微波場(chǎng)中煤的1．2催化劑的制備熱解過(guò)程的影響研究并不多見(jiàn)．氧化鎳為P型半導(dǎo)體催化劑，具有氧化、脫氫、加氫及氨氧化等多種催7一A1。O。的活化：一AlO。用HC1
4、溶液和化反應(yīng)類型，在煤熱解制可燃?xì)饧凹託涿摿蜻^(guò)程中NaOH溶液浸漬活化，用去離子水清洗，120℃干燥具有明顯的催化活性．[4-6]丫一A1O。又稱活性氧化2h，350℃煅燒3h．鋁，具有多孔性、高分散度、高比表面積、良好的熱穩(wěn)NiO／"／一A1。O。催化劑的制備：取一定量活化后定性及吸附性等特點(diǎn)，是十分理想的催化劑載體．本的7一AlO。，按負(fù)載量5配制Ni(NO。)?！?HO研究以氧化鎳為活性組分，以球形7一A1。O。為載體，溶液，將一AlO。小球浸漬其中，放入超聲清洗器采取浸漬法在不同實(shí)驗(yàn)條件下制備NiO／7一AlO。中，30℃條件下進(jìn)行超聲促進(jìn)浸漬，超聲輻照頻率負(fù)載型催化劑[7
5、]，對(duì)催化劑在煤熱解反應(yīng)過(guò)程中的為40kHz，功率為200W，輻照時(shí)間為4h，過(guò)濾，催化活性進(jìn)行分析，對(duì)制得可燃?xì)怏w產(chǎn)率及焦油組120℃干燥12h后400℃下焙燒4h，制得NiO／7一分變化進(jìn)行分析，確立了催化劑的適宜制備工藝，同AlO。催化劑．*國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863)項(xiàng)目(2011AA05A202)、國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(21205092)和陜西省教育廳項(xiàng)目(2O13JKO873)．1)碩士生；2)教授(通訊作者)，西安建筑科技大學(xué)理學(xué)院；3)博士生，西安建筑科技大學(xué)材料與礦資學(xué)院；4)教授、博士生導(dǎo)師，西安建筑科技大學(xué)冶金學(xué)院，710055西安收稿日期：2013—
6、10—12}修回日期：2013—12—25第3期徐克等NiO／7一A12O。的制備及對(duì)煤微波熱解的影響波場(chǎng)中不僅可促使煤熱解同時(shí)催化加氫作用明顯，1．3煤的微波催化裂解使裂解產(chǎn)物中焦油輕質(zhì)組分提高．因?yàn)樵谖⒉l件選用神華煤樣，準(zhǔn)確稱取兩份煤樣各50g加入下煤的熱解過(guò)程主要受熱解速率的影響，微波熱解石英反應(yīng)管中，將反應(yīng)管置于微波熱解反應(yīng)器中(見(jiàn)時(shí)，催化劑的加入使達(dá)到反應(yīng)溫度所需時(shí)間變短，熱圖1)，控制微波功率與時(shí)間，對(duì)低變質(zhì)煤進(jìn)行微波解過(guò)程進(jìn)行得越劇烈，煤在高溫區(qū)停留的時(shí)間就越熱解實(shí)驗(yàn)，考查催化劑對(duì)低變質(zhì)煤微波熱解的影響，長(zhǎng)，焦油熱解發(fā)生二次反應(yīng)的幾率越大，使得很多大設(shè)定微波功率80
7、0W，冷凝溫度0℃和熱解時(shí)間分子物質(zhì)發(fā)生二次裂解生成分子質(zhì)量較小的物質(zhì)，40rain；裂解實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，分別對(duì)熱解的液體、氣體從而實(shí)現(xiàn)了焦油產(chǎn)品的輕質(zhì)化，提高了焦油的經(jīng)濟(jì)及殘?jiān)M(jìn)行分析并計(jì)算產(chǎn)品收率．價(jià)值．此外，烯烴類化合物降低，使得焦油中碘值降低，提高了油品的安定性，對(duì)油品穩(wěn)定性有很大的改善．圖l微波熱解實(shí)驗(yàn)裝置Fig．1Microwavepyrolysisexperimentdevice8I／茸目0菪H為'【、∞guI1-Microwaveoven；2-Quartz
