废轮胎耦合烘焙榆木水蒸气催化气化协同制氢特性

摘要

为了提高废轮胎与生物质共气化的氢气产率并揭示协同效应规律，以榆木、烘焙榆木及废轮胎为原料开展了气化与催化气化实验，分析了烘焙温度、废轮胎（F）质量分数、水蒸气及催化剂对氢气质量产率（Y_H）及协同效应的影响。结果表明：单组分气化中催化剂作用不显著，而水蒸气条件下烘焙榆木在220℃时φ（H₂）最高，达47.50%。共气化时，无水蒸气条件下Y_H普遍低于理论值，协同效应减弱；水蒸气的引入则增强了协同效应，在220℃烘焙下，ω（F）为35%和50%时，Y_H分别较理论值提升10.4%和30.0%;250℃下分别提升17.9%和30.1%;280℃下ω（F）为20%时提升32.7%。催化剂强化了水蒸气条件下的Y_H，在220℃烘焙、ω（F）为20%时较无催化样品提升42.52%，但对协同效应无明显正面影响。可见选择合适的ω（F）(20%～35%)与烘焙温度（220℃）可有效提高氢气产率，但最优催化气化制氢工况仍需进一步探究。

关键词

烘焙预处理 / 生物质 / 废轮胎 / 催化 / 制氢

基金资助

国家自然科学基金青年基金项目（52206243）; 河南省高等学校青年骨干教师培养计划（2024GGJS039）