[发明专利]一种丝瓜络状生物质热解除焦催化剂及其制备方法和应用

说明书

本发明属于催化剂技术领域，具体涉及一种丝瓜络状生物质热解除焦催化剂及其制备方法和应用。该制备方法包括以下步骤：1）制备预混液；2）制备浆料，浆料包括4～6份的Ni/坡缕石催化剂、1～2份的莫来石纤维、1～2份的熔融石英、1～2份的分散剂和3～5份的步骤1）得到的预混液；3）将料浆倒入到装有丝瓜络的模具中制模，固定成型，脱模，干燥，得到样品；4）将样品进行烧制，得到丝瓜络状生物质热解除焦催化剂。本发明以丝瓜络为骨架制备镍基催化剂用于生物质热解除焦，实现了资源循环利用。制备得到的丝瓜络状生物质热解除焦催化剂，由于具有发达的网络结构，增加了热解过程中含焦油燃气的停留时间，从而实现除焦的目的。

技术领域

本发明属于催化剂技术领域，具体涉及一种丝瓜络状生物质热解除焦催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

丝瓜络是一种干燥成熟果实的纤维管系统，内部纤维纵横交错，具有高度发达的多孔网络结构，质地坚韧，广泛种植于亚洲和中南美洲，是一种物丰价廉的优良生物质材料。目前，以丝瓜络为原料，所开发的丝瓜络沐浴、洗漱等用品已获得商业化应用，除此之外，我国对丝瓜络的研究主要集中在多糖、纤维素和苷类的提取上，在环境领域也有少量研究，尚有数量可观的丝瓜络未得到有效的综合利用。其高度发达的多孔网络结构，可作为框架来制备催化剂，利用丝瓜络优良的结构特性制备高附加值的产品，具有优良的生态和经济效益。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提供了一种丝瓜络状生物质热解除焦催化剂及其制备方法和应用。

本发明所提供的技术方案如下：

一种丝瓜络状生物质热解除焦催化剂的制备方法，包括以下步骤：

1）制备预混液；

2）制备浆料，所述浆料包括4～6份的Ni/坡缕石催化剂、1～2份的莫来石纤维、1～2份的熔融石英、1～2份的分散剂和3～5份的步骤1）得到的所述预混液；

3）将步骤2）得到的料浆倒入到装有丝瓜络的模具中制模，固定成型，脱模，干燥，得到样品；

4）将步骤3）得到的样品进行烧制，得到瓜络状生物质热解除焦催化剂。

上述技术方案以丝瓜络为骨架制备多种催化剂用于生物质热解除焦，实现了资源循环利用。制备得到的瓜络状生物质热解除焦催化剂由于发达的网络结构，增加了热解过程中焦油气的停留时间，即焦油气能够和催化剂接触的更加充分，从而实现除焦的目的。此外，丝瓜络价廉易得，降低了制备成本。

具体的，步骤1）中：所述预混液包括14～16份的甲基纤维素、2～4份的硅酸钠和100份的水。

上述技术方案中，羧甲基纤维素钠的作用为增加预混液的粘度，使各组分分散均匀，并且在高温气化后产生气孔；硅酸钠的作用为增大预混液的粘度，增强催化剂强度；包括14～16份的甲基纤维素、2～4份的硅酸钠和100份水的预混液，作用为使催化剂各组分分散，并增强催化剂强度。

具体的，步骤2）中：Ni/坡缕石催化剂中Ni的负载量为5～15wt%。

上述技术方案中，过低的负载量会导致催化效果不够明显；过高的负载量会导致活性组分烧结，影响催化剂催化效果并且催化剂再生困难，成本增加。

具体的，步骤2）中：所述浆料为将各组分混合后经过球磨得到。

上述技术方案中，经过球磨可以将各原料球磨至5-10微米，从而实现高度的分散，以实现各组分充分均匀混合，可以使浆料将丝瓜络的孔隙填满。

具体的，步骤2）中：球磨的速度为650～750rad/min；球磨的时间为2～3h。

上述技术方案中，球磨速度过低，会导致浆料混合不均匀，增大球磨时间；球磨速度过高，会导致催化剂结构破坏；球磨的时间过低会导致浆料混合不均匀；球磨的时间过高会导致催化剂结构破坏。