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生物质热解或气化制取富氢气体一方面使丰富的生物质资源得以有效利用,另一方面使能源利用效率提高。然而传统生物质气化产品气品质不高,焦油含量高,不仅降低了整体气化效率还对合成气的组成造成了不良影响,生物质水蒸气催化重整能有效解决上述问题。本文采用等体积浸渍法,制备了γ-Al2O3、SiO2、TiO2和CaO为载体,镍含量为2.5wt%-15.0wt%的催化剂,以及γ-Al2O3为载体,镍含量为7.5wt%,添加Co、La、Ce、Mg、Ca等助剂的镍基催化剂;以稻草秸秆为目标废弃生物质,在常压固定床反应器上评价了催化剂的稻草水蒸气重整反应活性,考察了载镍量、反应温度、水蒸气通入量与生物质比(S/B值)、生物质与催化剂比(B/C值)、反应气体空速对稻草水蒸气催化重整反应的影响;并采用X射线衍射和N2吸附-脱附技术表征了催化剂的结构,取得了如下研究结果:γ-Al2O3为载体的催化剂,比SiO2、CaO和TiO2作为载体的催化剂具有更好的催化活性,其中7.5%Ni/γ-Al2O3催化剂的氢气收率可达1071.3mL H2/g biomass,氢气体积分数可达33.1%,H2/CO为1.4。Ni/γ-Al2O3催化剂的最优反应条件是反应温度为820℃,生物质与催化剂质量比(B/C)为5:1,水蒸气与生物质比(S/B)为2.02。Ni/γ-Al2O3催化剂表现出更好的活性可能是由于载体γ-Al2O3表面酸性促进了焦油裂解、Ni与γ-Al2O3之间的相互作用促进了吸热重整反应。对于γ-Al2O3为载体,镍含量为7.5wt%,添加Co、La、Ce、Mg、Ca等助剂的镍基催化剂,其中Mg的添加对催化剂的性能有明显的促进作用,1.0wt%MgO-7.5%Ni/γ-Al2O3催化剂的性能最好,氢气收率可达1194.6mL H2/g biomass,H2/CO可达5.2。Mg助剂的添加不仅对稻草水蒸气催化重整反应起到了促进作用,还能使反应过程中生成的CO发生变换反应,从而大大提高了合成气中的氢气含量和收率、合成气的H2/CO比。催化剂的结构表征表明,适当地添加助剂Mg能提高催化剂的比表面积。