稻殼炭氣化制取富氫氣體及富硅材料的研究

編號(hào)：FTJS09618

篇名：稻殼炭氣化制取富氫氣體及富硅材料的研究

作者：岳金方 任菊榮 孫云娟 徐衛(wèi) 許玉 應(yīng)浩

關(guān)鍵詞： 稻殼炭 氣化 富氫氣體 稻殼灰 二氧化硅

機(jī)構(gòu)： 揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 中國林業(yè)科學(xué)研究院林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)研究所/生物質(zhì)化學(xué)利用國家工程實(shí)驗(yàn)室/國家林業(yè)和草原局林產(chǎn)化學(xué)工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/江蘇省生物質(zhì)能源與材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

摘要： 稻殼是稻谷加工的剩余物,稻殼炭是稻殼熱解得到的副產(chǎn)物;稻殼炭中富含碳和二氧化硅,與水蒸氣反應(yīng)可以得到富氫氣體,同時(shí)得到富含二氧化硅的稻殼灰副產(chǎn)物,具有與硅灰相媲美的高硅火山灰活性,可以作為高性能的無機(jī)材料、建筑材料、吸附材料及催化劑載體等高附加值的產(chǎn)品加以利用。為獲得富氫氣體及富硅材料,以熱解副產(chǎn)物稻殼炭為原料,在固定床反應(yīng)器中以水蒸氣為氣化劑氣化制備富氫氣體,探究稻殼炭的氣化反應(yīng)特性及氣化產(chǎn)物分布與溫度的關(guān)系,調(diào)控不同溫度條件下的稻殼炭氣化反應(yīng),通過生成氣的組分分析及灰分生成率研究了氣化溫度對(duì)富氫氣體產(chǎn)率、組分分布的影響;研究了稻殼炭氣化固體剩余物稻殼灰的特性,對(duì)其進(jìn)行SEM、XRD等表征,分析了其主要成分、表面結(jié)構(gòu)等,研究反應(yīng)溫度對(duì)稻殼灰材料結(jié)構(gòu)的影響。研究結(jié)果表明,反應(yīng)溫度的增加使氣化產(chǎn)氣率、產(chǎn)氫率及炭轉(zhuǎn)化率均增加,950℃為最佳產(chǎn)氣反應(yīng)溫度,產(chǎn)氣率為2.1 L/g生物質(zhì),產(chǎn)氫率達(dá)到107.91 g/kg生物質(zhì),炭轉(zhuǎn)化率為81.83%;氣化固體剩余物稻殼灰的結(jié)構(gòu)性質(zhì)的變化趨勢,則是反應(yīng)溫度越高,剩余物稻殼灰的灰分含量越高,SiO 2含量也越高,但其片層結(jié)構(gòu)破壞程度越嚴(yán)重,同時(shí)其中更多的無定形SiO 2形成結(jié)晶,850℃以上則SiO 2更容易以晶體形式存在。