镍基催化剂对城市生活垃圾气化的影响研究

摘要

本文采用配位均匀沉淀法来制备超细氢氧化镍粉末，将其负载在γ-Al2O3载体上，经过干燥煅烧，来制备NiO/γ-Al2O3催化剂。本实验采用六水合硝酸镍作为原料，氨水作为配合物，通过化学反应来研究镍基催化剂制备的影响因素，并采用一系列的针对性试验来验证制备过程中各个影响因素，并制备出各种具有代表性的镍基催化剂，通过激光粒度分析仪来分析镍基催化剂及其前驱体的粒度分布情况，同时通过X射线衍射仪来对催化剂颗粒进行元素分析，探讨镍基催化剂纯度以及平均晶粒度。本文主要研究了镍基催化剂的最佳制备条件，温度、药品试剂配比、水释量、颗粒比表面积等方面的因素，进而考察各种制备条件下的镍基催化剂的催化效果。
　　 其次，本实验将自行制备的镍基催化剂NiO/γ-Al2O3应用于自行设计的小型外热式催化气化实验装置，以城市生活垃圾为实验物料，在600℃—900℃的高温范围内进行气化，镍基催化剂的使用使得垃圾物料能够进一步催化重整，从而提高物料的产气量以及产气的产氢率。
　　 通过实验证明，镍基催化剂能明显提高城市生活垃圾物料的产气量和产气的产氢率，同时各类镍基催化剂催化效果的优劣与催化剂平均粒径以及比表面积的大小密切相关，300℃的温度下，六水合硝酸镍与氨水的摩尔比为0.075，水释量为3倍的氨水体积的制备条件能够得到最优催化性能的镍基催化剂。