CaO催化剂对松木锯末快速热解制备生物油的影响

在小型鼓泡流化床反应器中,对添加CaO催化剂的松木锯末进行了快速热解制备生物油的研究。热解蒸汽采用多级冷凝,以尽可能回收更多的液体产物,同时实现液体产物的初步切割分馏。其中第一级冷凝采用循环冷却介质进行喷淋激冷,第二、三级分别采用间壁式水冷和冰浴冷却,收集到的液体产物依次命名为生物油1、生物油2和生物油3。研究表明:加入CaO后,生物油1、2和3中的含水率依次增加,热值依次降低;酸度明显下降,酮类和烃类增加,酚类减少。室温下放置30 d后,生物油中酚类含量增加(当CaO含量为30%时,酚类增加尤其明显,约50%),同时酯类含量减少,水含量增加。

Fe/CaO催化剂对脱灰徐州烟煤热解特性的影响

煤热解是一种重要的煤炭分质利用技术,但热解过程中产生的副产物焦油危害极大,催化改质是高效清洁利用煤焦油的方法之一。本文采用溶胶凝胶法制备Fe/CaO催化剂,在管式炉反应器上对脱灰徐州烟煤进行了催化热解实验,对研究催化裂解煤焦油具有重要的意义。结果表明:Fe/CaO催化剂可以明显促进热解气的产生,热解气中CO2、CO和CH4的产量均不断增加。Fe/CaO催化剂促进了液体产物的催化裂解,导致液体产率明显下降。Fe/CaO催化剂促进焦油中的稠环芳烃向脂肪烃和轻质芳烃转化,此外,Fe/CaO催化剂还对萘类化合物的产生有促进作用。Fe/CaO催化剂催化后焦油中两环化合物的含量增多,三环及以上的化合物含量减少,焦油分子量呈减少的趋势。

CaO催化剂催化橄榄油制备生物柴油

近年来能源危机加剧,矿物质能源日益短缺,开发新的能源产品替代石油已迫在眉睫。生物柴油作为内燃机代用燃料,以其优异的环保性和可再生性受到世界各国的重视。生物柴油是指以动植物油脂、废餐饮油等为原料,经酯化反应得到的脂肪酸酯类燃料。为此,以橄榄油为原料,以CaO为催化剂,采用异相碱催化法,研究了橄榄油在碱性催化剂的作用下与甲醇经酯交换反应制备生物柴油的工艺条件。实验得出:醇油摩尔比为6∶1,催化剂用量为油重的2%,反应温度为60℃,反应时间为4h,酯交换反应转化率可达95.49%。

Ni、Fe负载CaO催化剂作用下生物油模化物水蒸气催化重整制氢研究

采用浸渍法制备Ni/CaO、Fe/CaO、Ni-Fe/CaO催化剂,用于生物油模化物乙酸水蒸气催化重整反应。对反应前后催化剂进行BET、H_(2)-TPR、CO_(2)-TPD、XRD等表征。通过比较3种催化剂重整反应性能得出Ni/CaO催化剂具有最佳性能。进一步研究在Ni/CaO催化剂参与下反应温度、水碳比(S/C)、液时空速(LHSV)等因素对气体组分相对含量变化以及收率的影响。实验结果表明,在反应温度800℃、S/C=5、LHSV=1.54 h^(-1)时,Ni/CaO催化重整反应性能最佳,氢气收率维持在约85%。结合实验数据和反应前后催化剂表征可知,Ni/CaO催化剂能有效抑制催化剂表面积炭的形成,助剂Fe的添加可提高Ni与Ca-Fe载氧化的相互作用,促进CO的转化。

CaO基催化剂在制备生物柴油中的应用进展

CaO无毒性,廉价易得,在反应体系中溶解度较低,具有很高的催化酯交换反应活性,被普遍认为是最具潜力的制备生物柴油的固体催化剂。为进一步提高其催化活性,将其复合、负载、掺杂,制备了各种各样的CaO基催化剂。本文从催化剂的制备、物理性质、化学性质以及酯交换反应的活性等方面对本征态、复合型、负载型、掺杂型CaO催化剂进行了综述。

CaO-ZnO固体碱催化剂的制备及其催化大豆油酯交换反应的性能

采用溶胶凝胶法制备了CaO-ZnO固体碱催化剂,并将其用于大豆油与甲醇的酯交换反应,利用SEM,TG,XRD等手段对催化剂及其前体进行表征,考察了Ca/Zn摩尔比、焙烧温度、焙烧时间等对催化剂性能的影响,优化了大豆油与甲醇酯交换反应的条件。表征结果显示,催化剂中大孔隙的存在有利于油脂分子顺利进入孔道而使催化剂的表面活性位得以有效利用。实验结果表明,催化剂适宜的制备条件为:Ca/Zn摩尔比1.0、焙烧温度750℃、焙烧时间4 h;在醇油摩尔比30、催化剂与大豆油质量比为0.06,70℃,90 min条件下,制备的催化剂催化大豆油和甲醇酯交换反应的甘油收率达90%以上;催化剂重复使用5次后,催化效果未见下降,催化剂具有优异的稳定性。

CaO/MgO混合催化剂的制备及催化合成生物柴油

采用溶胶-凝胶法制备纳米CaO,采用溶胶-凝胶自蔓延燃烧法制备纳米MgO,并通过TG-DSC、XRD和SEM对制备的CaO和MgO晶体结构、形貌特性及热稳定性等进行表征。采用固体研磨法将纳米CaO和纳米MgO混合制备催化剂,并应用于大豆油与甲醇的酯交换反应中制备生物柴油。结果表明,纳米CaO和纳米MgO按质量比0.7∶0.5混合的催化剂具有良好的催化活性,在催化剂用量为大豆油质量的3%、甲醇与大豆油物质的量比为12∶1和回流状态下反应4h条件下,大豆油酯化率可达88.58%。

SiO_2掺杂CaO/ZrO_2催化剂催化1,4-丁二醇选择性脱水合成3-丁烯-1-醇

以正硅酸乙酯和硝酸氧锆为前驱体,制备Si O2掺杂的Ca O/Si O2-Zr O2催化剂,考察其催化1,4-丁二醇选择性脱水合成3-丁烯-1-醇的反应性能,并借助X射线衍射、低温N2物理吸附、NH3和CO2程序升温脱附、红外光谱等手段对催化剂进行表征。结果表明,Si O2的掺杂使催化剂表面的酸碱活性中心明显增多,表现出优异的催化1,4-丁二醇合成3-丁烯-1-醇的催化性能。在反应温度330℃和1,4-丁二醇流速为2 m L·h-1条件下,1,4-丁二醇转化率97.3%,3-丁烯-1-醇选择性80.4%。

钙基固体碱催化剂用于花生油酯交换制备生物柴油

将钙基固体碱催化剂CaO和CaO／MgO用于催化花生油与甲醇酯交换制备生物柴油，考察了催化剂的制备条件，优化了CaO和CaO／MgO催化花生油酯交换反应工艺。研究表明，利用廉价碳酸钙作为原料，在800～900℃下N2气氛中煅烧制备的CaO具有比较好的催化活性；而CaOJMgO催化剂比较适宜的制备条件是用22．6％的Ca（Ac）2溶液浸渍MgO载体1次，在600℃下煅烧。CaO／MgO在空气中存放易失去活性，需在800—900℃下N：气氛活化。CaO和CaO／MgO催化剂均可使花生油与甲醇的酯交换反应在醇油摩尔比12：1、催化剂用量2％、反应温度65℃、反应时间2h的条件下获得80％以上的酯交换转化率。与CaO相比，CaO／MgO催化剂具有较高的抗水性和抗酸性，以及较好的重复使用性。

亚临界甲醇中固体碱CaO催化大豆油酯交换制备生物柴油

分析了亚临界甲醇相中固体碱CaO催化大豆油酯交换反应合成生物柴油的反应机理。深入研究了反应温度、醇油摩尔比、催化剂用量及反应时间对生物柴油合成的影响。结果表明在140℃、醇油摩尔比12∶1、催化剂用量1.2%和反应时间30min的条件下,催化大豆油酯交换反应产物中脂肪酸甲酯含量可达90%。

超声场中钙基固体碱催化猪油制备生物柴油

以废弃猪油为原料采用两步催化工艺制备生物柴油.首先,在40kHz的超声波辐射下,以浓硫酸为催化剂进行猪油和甲醇的预酯化反应;然后,采用等体积浸渍法制备了固体CaO/NaA催化剂;最后,在40 kHz的超声场中,用最佳条件下制备的固体碱催化剂催化预酯化后的猪油与甲醇进行酯交换反应制备生物柴油.结果表明:对于初始酸值为13.82 mg KOH/g的猪油,最佳预酯化条件为超声功率150 W、醇油摩尔比8∶1、反应温度50℃、浓硫酸用量2.5%;在最佳预酯化条件下反应30 min,即可把猪油的酸值降到1.91 mgKOH/g;通过正交试验得到的固体CaO/NaA催化剂最佳制备条件为CaO负载量15%、焙烧温度700℃、焙烧时间6h;在超声功率150W、醇油摩尔比9∶1、55℃、固体碱催化剂用量4%的最佳生物柴油制备条件下反应120 min,甲酯转化率达到了约95.8%;固体碱催化剂重复使用3次后仍保持较高的活性.

固体碱催化猪油制备生物柴油

运用实验研究和理论分析相结合的方法,阐述猪油和甲醇在CaO催化剂作用下进行酯交换反应制取生物柴油的基本原理和操作方法,分光光度法测定甘油含量,计算生物柴油转化率,得出以CaO催化猪油制取生物柴油的适宜反应条件。结果表明:CaO做催化剂时,催化剂用量为2.0%,醇油物质的量比为6∶1,反应时间为150min,温度为60℃进行磁力搅拌,反应产率最高可达93.68%。

氮化硼纳米管的高效制备及其表征

本文以B粉、NH3为主要原料,以Fe2O3、CaO为催化剂高效制备了氮化硼纳米管(BNNTs)。研究了合成温度,催化剂,合成气氛以及催化剂预处理对氮化硼纳米管形貌、结构以及产率的影响;采用X射线衍射仪,扫描电镜,透射电镜,拉曼光谱仪等手段对制备的氮化硼纳米管进行了表征。结果表明,合成的纳米管管径在50～300 nm之间,长度可达百微米,管身均匀平滑;本方法工艺简单,成本低,合成温度低,氮化硼纳米管产率可以达到85%以上,纯度大于90%,且显微结构可控。氮化硼纳米管的生长机理为典型的VLS。

助剂调变对CoO/γ-Al_2O_3催化性能的影响

采用XRD、TPR和催化活性评价等技术,考察了负载型CoO催化剂的表面特征和其对CH4与CO2重整制合成气反应的催化性能.实验结果表明,采用浸渍法和焙烧温度为400℃时制备的11.0%CoO/γ-Al2O3催化剂,在反应温度为750℃和空速(GHSV)为2 500 h-1下,对CH4和CO2转化反应具有最佳的催化初活性,而大量的Co3O4晶粒的存在能导致催化剂因积炭而快速失去活性.CaO、MgO和La2O3助剂的添加能有效地改善其催化剂的抗积炭能力和还原性能,CoO/(CaO-γ-Al2O3)催化剂显示出最佳的催化反应稳定性,在750℃、GHSV=2 500 h-1、CH4/CO2原料比为1:1下,连续反应100 h催化剂活性较为稳定.CoO/(CaO-γ-Al2O3)和CoO/γ-Al2O3催化剂的表面特性本质上是不相同的.