松木屑焦催化气化及复合催化剂作用机理研究的任务书.docx

松木屑焦催化气化及复合催化剂作用机理研究的任务书
任务书
一、研究背景和意义
木材是一种常见的天然资源，其加工过程中会产生大量的木屑。这些木屑通常是一种废弃物，会占据很多空间和资源，如果不进行合理的处理和利用，不仅会影响环境，还会浪费资源。同时，化石能源的消耗和环境问题也对未来的可持续发展提出了挑战。因此，通过对废弃物的资源化利用，同时开发和利用清洁能源，具有重要的意义。
气化是一种有效的处理木屑等生物质废弃物的方式。在气化过程中，生物质在高温下被加热，产生气体和其他化合物。然而，在木材气化过程中，存在一些难以被完全气化的组分，如木质素和半纤维素等。这些组分的积累会影响气化过程的稳定性和有效性。因此，开发和利用催化剂，可以有效地提高气化效率，降低气化温度，降低气化废弃物的占用空间以及减少气化废弃物的排放量。
本研究旨在探讨利用松木屑焦进行气化，并利用复合催化剂促进松木屑焦的气化。同时，本研究也会探讨复合催化剂在气化过程中的作用机理，以期为清洁能源的开发和利用提供有益的参考。
二、研究内容和预期目标
1.采用实验室气化实验装置，以松木屑焦为原料，进行气化实验；
2.根据实验结果，探讨复合催化剂对松木屑焦气化的影响与作用机理；
3.选择适当的催化剂组成，实现催化气化的最优化条件，提高气化效率和稳定性；
4.通过对实验结果的分析和总结，提出对于复合催化剂在生物质气化过程中的应用和优化方案。
预期目标：
1.获得松木屑焦气化实验数据，并提出不同催化剂组成下的气化效率和转化率；
2.探究催化剂对松木屑焦气化的作用机理和最优化组成；
3.提出复合催化剂在生物质气化过程中的应用优化方向。
三、研究计划及预期进展
第一年：
1.确定实验方案，采购实验仪器设备和药品；
2.记录松木屑焦气化实验数据，分析气化动力学和反应途径，探讨催化剂在气化过程中的作用机理；
3.提出复合催化剂组成和催化气化的最优化条件。
第二年：
1.进一步探究复合催化剂在松木屑焦和其他生物质气化过程中的作用机理和催化效果；
2.针对催化气化过程中的较高温度和氧化作用，开发新型催化剂，提高气化效率和降低废弃物的含氧量；
3.与相关企业和研究机构合作，进一步推广和应用复合催化剂在生物质气化和清洁能源开发中的优势。
第三年：
1.对实验结果进行综合分析和总结；
2.提出复合催化剂在生物质气化过程中的应用和优化方案；
3.发表高水平学术论文或专利。
四、参考文献
1.Li,J.,Xu,Q.,Yan,J.,etal.(2019).SynergisticeffectsofFe/CeO2andNi/CeO2inatwo-stagegasificationsystemofrawandtorrefiedbiomass.BioresourceTechnology,282,245-253.
2.Liu,S.,Dong,L.,Yang,L.,etal.(2020).Catalyticsteamco-gasificationofsawdustandbenzeneoverNi-Ce-Sicompositecatalysts.Fuel,260,116287.
3.Zhang,X.,Jiao,L.,Wang,X.,etal.(2019).InvestigationsoncatalyticbehavioursandmechanismsofMg/CoAl2O4forsyngasproductionfrombiomassgasification.BioresourceTechnology,282,252-260.