论文总字数：19131字

摘 要

在煤、石油和天然气三大化石能源，人们开始发现了另外一种能够避免浪费的一种能源——生物质能，其作为三大化石能源后的第四位能源，扮演者十分重要的角色，其不仅在四大能源中唯一一个能够进行储存与运输的能源，其因为也是可再生资源也被人们更广泛的传播。焦油是热化学转化过程产生的含苯环烃类大分子，会堵塞管道和阀门，引发安全故障等。现有的焦油脱除方法净化效果差，成本高，易造成二次污染。

本文搭建了轻芳烃动态吸附性能评价的实验装置，测定了苯酚和苯的吸附穿透曲线和吸附等温线，分析了平衡和动态吸附性能，初步探讨了吸附脱除机理，筛选出了适合脱除苯酚和苯的吸附分离材料。结果显示，对于苯酚，浓度为19794.3mg/Nm³（饱和温度85℃），AD-1的吸附量为48.32mg/g，吸附速度较快，同时其成本较低，可直接作为原料进入气化炉，不需要再生。对于苯，浓度为27945.9mg/Nm³（饱和温度25℃），AC-1的吸附量31.5mg/g。AC-1除了具有丰富的微孔外，也具有一定的介孔，使得苯等更易于吸附和脱除，再生相对也较容易，这一点，可以作为苯吸附脱除材料筛选的指导意见。

关键词：苯酚 苯 吸附 饱和蒸汽压

ABSTRACT

Biomass is after coal, oil and natural gas three fossil energy fourth energy, also is the only way to storage and transportation of renewable energy, is the only alternative to fossil energy as fuel and other chemical raw materials to achieve carbon resource recycling of renewable resources. Biomass gasification is one of the important methods of biomass energy utilization, but the large-scale application is restricted by tar problem. Tar is a kind of macromolecular containing benzene hydrocarbon generating thermochemical conversion process, will plug the pipe and valve, causing safety failure etc.. The existing tar removal method has the advantages of poor purifying effect, high cost and easy creation of two pollution. The research on the removal and recovery methods of biomass gas tar has the technical significance and practical value in the application of biomass gasification technology.

This paper set up the experimental device for the evaluation of light hydrocarbon dynamic adsorption properties, adsorption of phenol and benzene breakthrough curve and adsorption isotherm determination, adsorption equilibrium and dynamic analysis, discussed the adsorption mechanism, adsorption and separation materials were screened for removal of phenol and benzene. The results showed that the phenol concentration was 19794.3mg/Nm3 (saturation temperature of 85 DEG C), the adsorption amount of AD-1 was 48.32mg/g, the adsorption speed, while its cost is low, can be directly used as raw materials into the gasifier, no need for regeneration. For benzene, the adsorption capacity of AC-1 is 31.5mg/g at a concentration of 27945.9mg/Nm3 (saturation temperature 25 DEG C). Besides the rich micropores, AC-1 also has some mesoporous materials, which make benzene easier to adsorb and remove, and the regeneration is relatively easy. This point can be used as a guidance for the selection of benzene adsorption and removal materials.

Key words: phenol; benzene; adsorbent; Saturated vapor pressure

目录

摘要 I

ABSTRACT II

目录 3

第1章 绪论 5

1.1 背景及意义 5

1.2 轻芳烃的特征 5

1.3 国内外轻芳烃脱除进展 6

1.3.1 催化裂解法 6

1.3.2 吸附法 6

1.4 本文主要研究内容 8

第2章 实验部分 9

2.1 主要材料与试剂 9

2.2 主要仪器与仪表 9

2.3 吸附剂孔结构的表征 10

2.4 实验装置及实验过程 12

2.4.1 实验装置 12

2.4.2 实验过程及条件 14

2.4.3 数据处理 15

第3章 结果与讨论 17

3.1 苯酚的平衡吸附性能 17

3.1.1 吸附等温线 17

3.1.2 温度关于吸附性能的影响 17

3.1.3 吸附穿透曲线 19

3.2 苯的平衡吸附性能 20

3.2.1 吸附等温线 20

3.2.2 温度对吸附性能的影响 20

3.2.3 再生性能考察 21

3.2.4 吸附穿透曲线 22

第4章 效益分析 24

4.1 国内外吸附脱除工厂态势 24

4.2 经济效益 24

4.3 环境效益 25

4.4 本章小结 25

第5章 结 论 27

参考文献 28

致 谢 30

第1章 绪论

1.1 背景及意义

生物质能是继煤、石油和天然气三大化石能源之后的第四位能源^[1]，同时也是唯一能够储存和运输的可再生能源^[2]，是唯一能替代化石能源转化为燃料以及其它化工原料实现炭资源循环利用的可再生资源^[3-4]。目前，我国可利用的生物质资源总量达到700 Mt标准煤，并且总量持续增加^[5]。

当前生物质能能量密度相对于其他类似物质而言是比较低的存在，同时也因为其分布十分的分散难以进行大规模的集中性处理，导致现在很多发展中国家对生物质能的利用十分的少。在实际操作中，由于生物质气化可以再较小规模下实现较高的利用使用率，也使生物质气化成为生物质能高品位利用的一项主要技术。对我国而言，地域广阔、生物质资源丰富、但却电力供应相对紧张的现状国情，生物质气化的高利用率优性也成为目前我国十分适用的一项技术。所以利用生物质能也是我国目前一项十分重要且严迫的任务。

请支付后下载全文，论文总字数：19131字