果殼活性炭在萘催化裂化中的作用

生物質、廢物或煤等固體燃料的氣化產生由若干主要化合物組成的合成氣(空氣用作氣化裝置時，包括 co、 h2、 ch4、 co2、 h2o 和 n2)。果殼活性炭具有耐磨強度好、空隙發達、吸附性能高、強度高、易再生、經濟耐用等優點，廣泛應用于生活、工業、液相吸附、水質凈化、氣相吸附。以及在較小程度上的無機和有機污染物。果殼活性炭具有耐磨強度好、空隙發達、吸附性能高、強度高、易再生、經濟耐用等優點，廣泛應用于生活、工業、液相吸附、水質凈化、氣相吸附。燃氣可燃燒發電或進一步加工生產化學品或第二代燃料。果殼活性炭是焦油裂解的良好催化劑。適用于生物質和廢棄物的氣化成能源。本研究調查了煤制果殼活性炭催化萘轉化為焦油化合物的參考文獻。

果殼活性炭在高溫下與氣體反應，有時在碳化過程中或碳化后加入化學物質以增加其孔隙率。因此，其物理化學性質主要取決于母體材料的組成、活化劑的種類和活化過程的溫度。蒸汽活化產生具有較高中孔體積的碳，而二氧化碳活化產生較高中孔體積。水蒸氣也增加了果殼活性炭表面催化元素(主要是鉀和鈣)的濃度。然而，焦油轉化的碳改變了其原有的特性，其活性增加。這是由于孔徑分布和表面活性基團濃度的演變，這也影響碳轉化率和煙灰沉積速率之間的平衡。所有果殼活性炭的結構中都含有微孔(內徑小于2納米)、中孔(內徑2納米至50納米)和大孔，但相對比例因原料和活化工藝而異。焦油分子必須從大量氣體移動到催化劑的外表面，然后擴散到孔隙中，并在內表面發生反應。

萘轉化率實驗儀

在圖1所示的實驗裝置上進行了萘轉化試驗，主要包括進料系統、反應器、取樣器/清洗器和氣體分析儀。該進料系統由轉子流量計和萘飽和器組成，用于調節氮氣流量，獲得焦油流量。飽和器與反應器之間的管道應保持在150 °c 以上，以避免萘的縮合。所用的反應器是一個內徑為14毫米、總高度為600毫米的垂直管狀石英反應器。果殼活性炭被放置在距離頂部430毫米的反應堆中的玻璃粉末上。床層溫度在床層中心用 k 型熱電偶測量。在焦油取樣過程中，通過切換三通閥將反應器出口處的氣體導向取樣裝置，并在剩余時間內導向清洗裝置。采樣裝置由三個充滿0 °c 異丙醇的沖擊器組成。實驗結果表明，在本研究分析的條件下，該裝置的捕獲效率可達99% 以上。利用熱導檢測器微型氣相色譜儀對清潔區出口氣體進行在線分析，測定了短鏈碳氫化合物(從乙炔到苯)和氫分子。關于這個實驗裝置的更多細節可以在別處找到。

圖1:萘轉化率測試實驗設備示意圖。

　　實驗條件和步驟

每個實驗重復3次，在果殼活性炭高度為3厘米，有效氣體停留時間為0.11秒的條件下進行。