化工进展 ›› 2018, Vol. 37 ›› Issue (04): 1408-1413.DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2017-1268

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基于CO2原位捕集的生物质热解制氢

田江1,2, 易春雄2, 米铁1, 吴正舜2   

  1. 1 江汉大学工业烟尘污染控制湖北省重点实验室, 湖北 武汉 430056;
    2 华中师范大学化学学院, 湖北 武汉 430079
  • 收稿日期:2017-06-26 修回日期:2017-08-21 出版日期:2018-04-05 发布日期:2018-04-05
  • 通讯作者: 吴正舜,教授,研究方向为化工与能源。
  • 作者简介:田江(1993-),女,硕士研究生。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金(51676081)及湖北省重点实验室开放基金(HBIK2016-03)项目。

Hydrogen production from biomass pyrolysis based on CO2 in-situ capture

TIAN Jiang1,2, YI Chunxiong2, MI Tie1, WU Zhengshun2   

  1. 1 Hubei Key Laboratory of Industrial Fume & Dust Pollution Control, Jianghan University, Wuhan 430056, Hubei, China;
    2 Chemistry College in Central China Normal University, Wuhan 430079, Hubei, China
  • Received:2017-06-26 Revised:2017-08-21 Online:2018-04-05 Published:2018-04-05

摘要: 以谷壳作为生物质研究对象,在石英管反应器中研究了基于CO2原位捕集的谷壳热解制H2,考察了不同温度、不同的CO2捕集剂(CaO)配比对其热解的产气量、气体中H2的体积分数的影响。实验结果表明,谷壳热解的产气量随温度的升高而增大,当反应温度在800℃时有最大产气量340mL/g;捕集剂CaO的添加通过原位吸收CO2促进相关反应向生成氢气的方向移动。在600℃,不同比例CaO下CO2体积分数都保持在22%左右,谷壳热解产生的气体中H2的体积分数为14%~26%;在700℃,当CaO与生物质质量比为1:4时,添加CaO捕集剂能够较好地捕集CO2,有效提高H2的体积分数,此时获得较高的H2产率41%,较低的CO2体积分数16%,CaO的捕集率为64%;GC-MS表征分析发现,CaO在800℃的温度下对热解过程中产生的焦油有部分催化裂解效果。

关键词: 生物质, 热解, 氧化钙, CO2捕集, 制氢

Abstract: Using ricehusk as raw materials,CaO as a capture agent,the change of combustible gases in different temperature and different proportion of capture agent in-situ CO2 capture was investigated. The results showed that the pyrolysis gas production was significantly affected by temperatures,and there was maximum gas production of 340mL/g at 800℃. CaO sorbents promoted the reaction towards forming more hydrogen by in-situ CO2 capture. At 600℃,with CO2 concentration at 22%,the CO2 capture had nothing to do with CaO proportion. At CaO:biomass=1:4 in 700℃,the higher H2 yield 41% and the lower CO2 yield 16% were abtained. And the CO2 capture efficency was 64%. The GC-MS analysis showed that CaO played the role of catalytic cracking instead of temperature.

Key words: biomass, pyrolysis, calcium oxide, CO2 capture, hydrogen production

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