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1、华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 I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-Al2O3载体上， 经过干燥煅烧， 来制备 NiO/-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
2、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/-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 600900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
3、条件能够得到最优催化性能的镍基催化剂。 关键词：关键词： 城市生活垃圾 氢能 催化气化 镍基催化剂 产氢特性华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 IIAbstract In this paper,homogeneous precipitation method of coordination to the preparation of ultrafine nickel hydroxide powder, its load vector in the -Al2O3,after drying calcined to prepare a cat
4、alyst NiO/-Al2O3.This experiment used nickel nitrate as a raw material, ammonia as a complex, through a chemical reaction to study the nickel-based catalysts prepared by the impact of factors,and adopt a series of specific tests to verify the preparation process of the various influencing factors,an
5、d prepared the representative species of nickel-based catalysts by laser particle size analyzer to analyze the nickel-based catalysts and the particle size distribution of precursor through X-ray diffraction of the catalyst particles to elemental analysis to explore the purity of nickel-based cataly
6、sts as well as the average grain size.This paper studied the best nickel-based catalyst preparation conditions,temperature,reagent ratio drugs,particle surface area, such as factors,and study a variety of preparation conditions of the nickel-based catalysts under the catalytic effect. Second, this e
7、xperiment will be prepared on their own nickel-based catalysts used in NiO/- Al2O3 small self-designed thermal catalytic gasification outside the experimental apparatus to municipal solid waste materials for the experiment,600-900 in temperature within the framework of gasification, the use of nicke
8、l-based catalysts made of materials able to refuse further catalytic reforming, so as to enhance gas production materials as well as gas production rate of hydrogen production. It proved that the nickel-based catalysts can improve the municipal solid waste materials in gas production and gas product
9、ion rate of hydrogen production, at the same time various types of nickel-based catalyst and the catalyst effect of the merits of the average particle size and specific surface area is closely related to the size,300 temperatures, the molar ratio of nickel nitrate and ammonia 0.075, the volume of wa
10、ter discharged as 3 times the volume of ammonia would be the optimal preparation conditions of the catalytic properties of nickel-based catalysts. Keywords： Municipal solid waste(MSW) Hydrogen energy Catalytic gasifaction Nickel catalyst Characteristics of hydrogen production独创性声明独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是
11、我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到，本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版， 允许论文被查阅和借阅。 本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和
12、汇编本学位论文。 保密 ，在_年解密后适用本授权书。 不保密。 （请在以上方框内打“”） 学位论文作者签名： 指导教师签名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日本论文属于 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 11 绪 言 城市是工业发展的重心，也是经济和技术集中的地方，它有着乡镇所无法比拟的物质生活条件，人口的密集，物质的丰富，都意味着生活垃圾排放量的增加，在这样一种氛围下，全球城市生活垃圾排放量在不断的增加，与此同时城市生活垃圾的特性并非一成不变，它也在发生着巨大的变化：垃圾产量增长迅速、成分日趋复杂。这个巨大的发展变化使得城市生
13、活垃圾的处理愈发困难，垃圾处理问题更加复杂化，解决不好这个难题，就会使城市生活垃圾严重得威胁到城市的生态环境。因此，如何减少垃圾的排放量，同时采用一定的垃圾处理技术，实现垃圾的无害化、资源化循环利用，将垃圾变废为宝，就成为我国垃圾处理乃至城市化进程当中面临的一个重要课题，也是我们科研工作研究的重点内容。 1.1 城市生活垃圾的特点及概况 城市生活垃圾是城市生活居民在生活过程中产生的固体废弃物，即一种由多种物质组成的异质混合体。它通常包括以下几部分：厨房类：饮食过后留下的残余物、木炭的燃余物等。废品类：废旧金属、废纸类以及砖瓦类。灰土类1。在以上各种垃圾中，大部分物质在二次处理过程当中会产生对大
14、气、土壤、水体造成污染的物质，同时在收集、运输和处理处置过程中，都会很容易形成二次污染。同时城市生活垃圾本身或多或少的都会含有一定量的有害成分，这些有害物质不仅严重影响城市的环境质量，而且会威胁居民的身体健康，因此城市生活垃圾成为必须得到解决的社会公害之一2。 在全世界所有国家当中，每个国家的人均垃圾产生量的规模和水平并不相同，但在一定程度上是相当惊人的4。例如发达国家的日本、英国、法国等人均日产0.8-1.7kg； 中等收入国家的开罗、 马尼拉约为 0.5-0.85kg； 在低收入国家的大城市，如加尔各答、雅加达也有 0.5-0.6kg3，5。与此同时，各国城市生活垃圾的总产量仍在继续增长。
15、 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 21.1.1 城市生活垃圾的特点 在我国，城市生活垃圾成分有一定的季节性变化,总体上无机物成分大于有机物，一直以来有机物成分呈逐渐增加的趋势,无机物则呈现逐渐降低的趋势,但近些年来，有机物和无机物的成分变化开始变得不是很大，垃圾组分的平均含量逐渐趋于平稳;另一方面，可燃物成分相对增加,城市生活垃圾的热值也有一定程度的提高;可回收物质的比例也有很大程度的增长；另外大城市的城市生活垃圾可燃物含量、有机物和可回收物这几种成分明显高于中小城市7，由此可见，大城市的垃圾资源化利用有着很大的现实性和可行性，中小
16、城市也需要通过培养公民环保意识等手段来加大垃圾可回收物的比例，缩小同大城市之间的差距。 00.511.522.53197919841989199419992004 年份城市人口数量108020406080100120140160垃圾清运量106t城市人口数量垃圾清运量图 1-1 城市生活垃圾清运量与非农业人口数量的变化关系趋势 1.1.2 城市生活垃圾的概况 在我国每年都会产生将近 1.5 亿吨的城市垃圾,大量的垃圾排放到城市环境中，不仅严重影响城市风貌,更重要的是它污染了大气、水和土壤这些自然条件,这些环境条件都是与人类生命健康息息相关的，这样就对城镇居民的生命健康构成极大地威胁,因此不得不承认， 垃圾处理已成为城市发展中的棘手问题。 从另一个角度来说，华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文华 中 科 技 大
