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      用于生物油在線提質(zhì)的鐵基復(fù)合催化劑及制備和應(yīng)用方法與流程

      文檔序號:12327384閱讀:來源:國知局

      技術(shù)特征:

      1.一種用于生物油在線提質(zhì)的鐵基復(fù)合催化劑,其特征在于,所述催化劑以Mg(Al)O為載體,以Fe作為蒸氣轉(zhuǎn)化主活性組分,CaO作為助催化劑組分及載體,各組分的質(zhì)量百分含量為:Fe為10%-30%,CaO為25%-48%,Mg(Al)O為40%-48%。

      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于生物油在線提質(zhì)的鐵基復(fù)合催化劑,其特征在于,所述活性組分Fe高度分散在載體中,其粒徑控制在5-10nm。

      3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于生物油在線提質(zhì)的鐵基復(fù)合催化劑,其特征在于,該催化劑是用如下步驟制備的:

      (a)水滑石前體制備:將Ca(NO3)2?6H2O、Mg(NO3)2?6H2O、Al(NO3)2?9H2O、Fe(NO3)3?9H2O溶于去離子水中配成濃度為[Mg2+]+[Ca2+]+[Fe3+]+[Al3+]=1~1.6M的混合鹽溶液;另配制濃度為2 mol/L的NaOH溶液作為沉淀劑;在連續(xù)強(qiáng)力攪拌條件下,緩慢的將上述配好的混合鹽溶液連續(xù)滴加至堿溶液中,并控制最終溶液pH值在10.5~12,滴加完畢后形成懸浮液;在室溫條件下晶化24h,將所得沉淀溶液離心、洗滌至上清液pH為7,于100℃下干燥12h后研磨得到層板含有Fe、Ca、Mg、Al元素的水滑石單一前驅(qū)體;

      (b)煅燒還原:稱取一定量步驟(a)得到的水滑石單一前驅(qū)體置于管式氣氛爐中,在還原氣氛中、溫度為500℃~800℃條件下煅燒2h~6h,自然降溫至室溫,得到Fe基復(fù)合催化劑。

      4.一種利用鐵基復(fù)合催化劑在線提質(zhì)生物油的方法,其特征在于,以Fe/CaO/Mg(Al)O為催化劑,以木粉為生物質(zhì)原料,將生物質(zhì)與催化劑裝填在反應(yīng)器中進(jìn)行快速熱解,生物質(zhì)熱解產(chǎn)生的蒸氣直接在催化劑表面進(jìn)行催化裂解,獲得提質(zhì)后的生物油蒸氣,最后對提質(zhì)后的生物油蒸氣進(jìn)行GC/MS在線組分及含量分析。

      5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的利用鐵基復(fù)合催化劑在線提質(zhì)生物油的方法,其特征在于,所述反應(yīng)器為裂解-氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用裝置。

      6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的利用鐵基復(fù)合催化劑在線提質(zhì)生物油的方法,其特征在于,所述熱解反應(yīng)溫度為550-700℃,停留時(shí)間為25s,催化劑與生物質(zhì)用量之質(zhì)量比為10-20。

      7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的利用鐵基復(fù)合催化劑在線提質(zhì)生物油的方法,其特征在于,所述催化劑裝載于生物質(zhì)原料的一端或兩端。

      8.一種用于生物油在線提質(zhì)的鐵基復(fù)合催化劑的制備方法,其特征在于,它包括如下步驟:

      (a)水滑石前體制備:將Ca(NO3)2?6H2O、Mg(NO3)2?6H2O、Al(NO3)2?9H2O、Fe(NO3)3?9H2O溶于去離子水中配成濃度為[Mg2+]+[Ca2+]+[Fe3+]+[Al3+]=1~1.6M的混合鹽溶液;另配制濃度為2 mol/L的NaOH溶液作為沉淀劑;在連續(xù)強(qiáng)力攪拌條件下,緩慢的將上述配好的混合鹽溶液連續(xù)滴加至堿溶液中,并控制最終溶液pH值在10.5~12,滴加完畢后形成懸浮液;在室溫條件下晶化24h,將所得沉淀溶液離心、洗滌至上清液pH為7,于100℃下干燥12h后研磨得到層板含有Fe、Ca、Mg、Al元素的水滑石單一前驅(qū)體;

      (b)煅燒還原:稱取一定量步驟(a)得到的水滑石單一前驅(qū)體置于管式氣氛爐中,在還原氣氛中、溫度為500℃~800℃條件下煅燒2h~6h,自然降溫至室溫,得到Fe基復(fù)合催化劑。

      9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于生物油在線提質(zhì)的鐵基復(fù)合催化劑的制備方法,其特征在于,步驟(a)中混合鹽溶液中(Mg2++Ca2+)/(Fe3++Al3+)摩爾比為(1~4):1;Mg2+:Ca2+:Fe3+:Al3+摩爾比為 1:1:1:1或2:2:1:1或3:3:1:1或4:4:1:1。

      10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于生物油在線提質(zhì)的鐵基復(fù)合催化劑的制備方法,其特征在于,步驟(b)中所述還原氣氛為氫氣或者還原氣氛為氫氣與氮?dú)饣驓鍤獾幕旌蠚?,其中氫氣在混合氣體中體積百分?jǐn)?shù)為10%。

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