牛永红 张 骏 蔡尧尧 王文才 李义科 杨占峰

(1.内蒙古科技大学能源与环境学院， 包头 014010； 2.内蒙古科技大学矿业研究院， 包头 014010；3.白云鄂博稀土资源研究与综合利用国家重点实验室， 包头 014030)

0 引言

生物质热解技术采用热化学方式将生物质转化成燃气、生物炭(又名半焦或残炭)和焦油等产品[1]。焦油不利于试验系统的正常运行[2-3]，不仅污染环境，还会影响试验人员的健康[4]。减少热解过程中生物炭、焦油等副产品的产生，有利于提高能源利用效率[5]。半焦是一种良好的碳基催化剂和催化剂载体，具有孔隙结构发达、比表面积大和储量丰富等特性[6-8]，能够有效去除焦油并提高产气量。文献[9]对生物质炭催化裂解焦油的性能进行了研究，证明生物质炭是一种良好的焦油裂解催化剂，其催化效果优于白云石催化剂。文献[10]分别将K、Fe、Cu负载于稻壳半焦上制成催化剂，对稻壳进行催化重整试验，结果表明：负载了金属基的半焦催化剂能提高焦油的转化率以及燃气的产率。文献[11]将稀土La负载在HZSM-5沸石上作催化剂，对油菜秸秆催化制取生物质油进行了研究，结果表明：La/HZSM-5沸石具有较高的催化活性和良好的催化潜力。文献[12]以ZSM-5为载体，研究了不同载La量对焦油的催化效果，得出负载La可增强焦油裂解的结论。

La元素对生物质催化热解具有促进作用，但关于载La半焦催化热解的相关研究未见报道。鉴于此，本文结合内蒙古自治区富产稀土的实际情况，以稀土La元素作为催化剂助剂、以半焦作为催化剂载体，制备新型的载La半焦基催化剂，通过对生物质热解气、焦油、残炭及半焦基催化剂的分析，研究新型半焦催化剂对热解产物的影响规律。……