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沸石ZSM-5基催化剂挤出物进行生物质催化裂解后的失活和再生的表征

       生物质催化快速热解(CFP)的一个主要问题是通常使用的(典型的)沸石基催化剂的快速失活。详细了解失活途径以及积炭的类型和位置对于进一步开发改进的或新的催化剂材料(包括适当的再生方案)是至关重要的。这种失活和再生的研究几乎总是集中在使用粉末状催化剂材料的小型CFP反应器上。
       在2019年11月19日,一篇发表在在《Journal of Catalysis》的文章中,希腊希腊研究与技术中心(CERTH),化学过程与能源研究所等的研究员报告了ZrO2促进型的分子筛ZSM-5催化剂失活和再生,并在台阶式反应器中进行了非原位CFP试验后,并对其进行深入表征。
        这项报道发现经过20和40分钟的非原位CFP测试,结果表明失活主要与催化剂挤出物上以蛋壳空间分布方式沉积的焦炭有关,而不是烧结或脱铝沸石。催化剂失活方式随投料时间的增加而变化。大多数的积炭发生在反应初期,具有多芳烃性质,从而导致Brønsted酸中心被堵塞,从而导致催化脱羰作用以及深度裂解反应。焦炭沉积速率随时间的增加而逐渐减小。焦炭的性质也发生了变化,变得较软外部的焦炭种类,从而部分堵塞了沸石孔隙和外部表面。在500 C的空气氧化条件下,催化剂的初始性能 和焦炭完全除去达到最佳。500度是催化剂再生的最佳温度。(来源:QYIM & AMSC XT CHEN 编报)
 

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