催化型热载体的制备方法及其在自热式热解液化中的应用

文档序号:27339201发布日期:2021-11-10 02:42阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种催化型热载体的制备方法,其特征在于:由以下步骤组成:(1)制备陶瓷球以石英砂和赤泥的混合物为骨料,加入硼酸锌、马铃薯淀粉、活性炭粉和氧化锆粉末进行干混,得混合料;向混合料中加入甲基纤维素溶液进行造粒,得到球胚颗粒;球胚颗粒经晾干、烘干、煅烧制备得到陶瓷球;(2)包覆氧化钙粉末涂层以步骤(1)制备得到的陶瓷球为球种,高纯碳酸钙为原料,加入甲基纤维素溶液,采用滚动成型法进行造粒,将碳酸钙包裹至陶瓷球表面,然后经晾干、烘干和煅烧,得到包覆氧化钙粉末涂层的陶瓷球;(3)包覆氧化铝涂层以步骤(2)制备得到的包覆氧化钙粉末涂层的陶瓷球作为球种,拟薄水铝石为原料,加入甲基纤维素溶液,采用滚动成型法,将拟薄水铝石包裹至球种上面,然后经晾干、烘干和煅烧,制备得到包覆氧化铝涂层的陶瓷球;(4)负载金属盐溶液将铬源、镍源及铈源同时加入去离子水中,采用机械搅拌分散以及超声辅助分散成为稳定的溶液,将步骤(3)制备得到的包覆氧化铝涂层的陶瓷球浸入上述混合溶液中6~8h,然后经过烘干、煅烧,制备得到催化型热载体。2.根据权利要求1所述的催化型热载体的制备方法,其特征在于:步骤(1)中所述的以石英砂与赤泥的质量和为100%计,加入4%~8%的硼酸锌,3%~4%的马铃薯淀粉、3%~4%的活性炭粉和10%~15%的氧化锆粉末进行干混;干混时的转速为30~50r/min,干混时间为90min~120min。3.根据权利要求1所述的催化型热载体的制备方法,其特征在于:步骤(1)中所述的石英砂与赤泥的质量比为5~8:2~5。4.根据权利要求1所述的催化型热载体的制备方法,其特征在于:步骤(1)中所述的将混合料加入到球形颗粒成型机中,加入0.5wt%~1wt%的甲基纤维素溶液进行造粒;步骤(1)中所述的球胚颗粒于常温晾干12~18h,然后置于70~105℃烘箱干燥8~12h,最后放入马弗炉中进行煅烧,首先以1.5~2.0℃/min的升温速率升温至170~180℃保温1h,然后以2~2.2℃/min的升温速率升温至1000℃~1200℃保温2~3h,制备得到陶瓷球;步骤(1)制备得到的陶瓷球的直径为1~2mm。5.根据权利要求1所述的催化型热载体的制备方法,其特征在于:步骤(2)中所述的加入0.5wt%~1wt%的甲基纤维素溶液采用滚动成型法进行造粒;步骤(2)中所述的将碳酸钙包裹至陶瓷球表面,常温晾干12~18h,然后置于70~105℃烘箱干燥8~12h,最后放入马弗炉中进行煅烧,首先以2~4℃/min的升温速率升温至170~180℃保温1h,然后以5~6℃/min的升温速率升温至800℃~900℃保温1~2h,制备得到包覆氧化钙粉末涂层的陶瓷球。6.根据权利要求1所述的催化型热载体的制备方法,其特征在于:步骤(2)中制备得到的包覆氧化钙粉末涂层的陶瓷球的直径为2~3mm。7.根据权利要求1所述的催化型热载体的制备方法,其特征在于:步骤(3)中所述的加入0.5wt%~1wt%的甲基纤维素溶液采用滚动成型法进行造粒;
步骤中(3)所述的将拟薄水铝石包裹至球种上面,于常温晾干12~18h,然后置于100~105℃烘箱干燥8~12h,最后放入马弗炉中进行煅烧,首先以3~4℃/min的升温速率升温至170~180℃保温1h,然后以5℃/min的升温速率升温至700~800℃保温1.5~2.5h,制备得到包覆氧化铝涂层的陶瓷球;步骤(3)中制备得到的包覆氧化铝涂层的陶瓷球的直径为3~4mm。8.根据权利要求1所述的催化型热载体的制备方法,其特征在于:步骤(4)中所述的铬源为九水硝酸铬;所述的镍源为六水硝酸镍或六水硫酸镍中的一种;所述的铈源为六水硝酸铈或四水硫酸铈中的一种;步骤(4)中所述的铬源、镍源、铈源的摩尔浓度比为4~5:1~2:2~3;步骤(4)中所述的采用过量浸渍法负载金属盐溶液;步骤(4)中所述的烘干温度为100~105℃,烘干时间为8~12h;所述的煅烧是以5~10℃/min的升温速率从室温升温至550~600℃保温1.0~2.0h,制备得到催化型热载体。9.一种采用权利要求1所述的制备方法制备得到的催化型热载体在自热式热解液化中的应用,其特征在于:将生物质与催化型热载体在石英舟原位混合,然后放入水平式管式炉中,氮气流速为600~1000ml/min的条件下,于450~500℃热解5~15min。10.根据权利要求9所述的催化型热载体在自热式热解液化中的应用,其特征在于:生物质与催化型热载体的混合质量比为1:3~20。

技术总结
本发明属于催化型热载体制备技术领域,具体的涉及一种催化型热载体的制备方法及其在自热式热解液化中的应用。通过以石英砂和赤泥的混合物为球种,将碳酸钙包裹在球形颗粒外表面,煅烧处理之后形成氧化钙,可对热解气中的二氧化碳进行吸附,达到对生物油降酸提质的目的;再将拟薄水铝石包裹在球形颗粒外表面,煅烧处理之后外表面形成一层γ


技术研发人员:李志合 李玉峰 张安东 王绍庆 高亮 李宁 韩轩 张加琪
受保护的技术使用者:山东理工大学
技术研发日:2021.08.02
技术公布日:2021/11/9
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