2 国外现状

Simell[15]等研究了含铁材料对焦油裂解的催化作用,认为 Fe 具有催化裂解的特性，可催化 裂解成燃料气体(H2、CO、Fe2O3、H2O），如 Fischer Tropsch 合成反应和水-气转换反应。利 用过渡金属，碱金属，碱土金属化合物作为催化剂可有效降低低阶煤的裂解-裂解温度，提高 其反应活性[16-20]。对于生物质-CO2 裂解技术的研究表明，枞木类生物质催化剂的催化效果按 照 K>Na>Ca>Fe>Mg 的顺序排列 [21] ； 果 壳 类 生 物 质 催 化 剂 的 催 化 效 果 按 照 Na>Ca>Fe>K>Mg>None 的顺序排列。因此选择 NaNO3（3%-7%）作为催化剂进行进一步的 裂解试验，结果表明含催化剂 5%NaNO3 的催化效果最佳。但是热稳定性不如 Fe 基催化剂[22]。 将生物质与 Na2CO3 或 Fe2O3 混合后进行 CO2 裂解反应，可显著提高废旧纺织物的 CO2 裂解 特性，降低反应温度。

许多研究表明，镍是一种最有效的催化剂，有较高的重整活性，降低了碳氢化合物和 CH4 的含量，焦油去除率在 99。9%以上，出口处的可燃气体中 H2 和 CO 含量显著增加。Caballcro 和 Aznar 等将商用蒸汽重整催化剂(Ni 基)用于流化床蒸汽-氧气裂解工艺中的煤气净化。实验 发现，经过催化重整之后，煤气中 H2 和 CO 体积含量分别增加 4%~14%和 1%~8%，CO2 和 CH4 的体积含量则有所下降。因此 Ni 是有较好的催化特性。Miranda 和 JunmengCai[23][24][25]

等人针对废旧纺织物和生物质的裂解反应模型展开了详细的研究，他们利用平行反应模型， 研究废旧纺织物在氮气气氛下的裂解反应机理，详细解释了扩散控制反应和表面化学控制反 应的影响机制。Chen TJ[26]等人对涤纶进行热分解，对实验结果进行分析，在 CO2 和 N2 的失 重曲线约在 1015K 偏离，这表明该固体残留物的 CO2 气化反应已经开始。气化开始前，涤纶 在二氧化碳中的热解过程与在 N2 中的类似。在温度范围 530-600K 的裂解峰随后是温度范围 600-780K 的主峰是从 DTG 曲线观察到。然而，在 CO2 的热解的最大速率是由 6K 偏移到较 高的温度区域，其他情况类似。

Y。H。 Zhao[27]等人表明温度对城市固体废弃物裂解过程至关重要。M。Y。He[28]等人在目前的 工作中，催化裂解城市固体废弃物，以废弃纺织物为例，裂解温度从 300 变化到 500℃以 50℃ 的增量增加。当温度增加时二氧化碳和甲烷的产率下降，而 CO 的产量大大增加。在实验范 围内，二氧化碳的产率急剧下降，从 40％下降到 20％；而 CO 的产率增加，从 20％增加到 40％左右。一方面，较高的温度加速挥发的速率和焦油的裂解反应，生产更多的 H2 和 CO[29]。 另一方面，较高的温度有利于碳元素移动到右侧溶解水中和水-气反应，导致 CO2 含量显著下 降[30]。另外，I。 Narvaez[31]等人指出 CO 的转化反应和甲烷反应是放热，因此在较高温度下， 提高了 CO 的生产率到一定程度。甲烷的产率实际上对不同的样品和随温度的变化是不显著 的。由于挥发物含量高和固定碳的含量低，热量的转移及纸和纺织物的裂解催化效果更好，使得在裂解反应中产生多种轻气体（主要是 CO 和 CO2）。由于在固定碳的含量高的木材料中， 木材裂解产生的二氧化碳的产量相比于纺织物的裂解产生的二氧化碳产量显著增加[32]。

S。Y。 Luo[33]等人对在不同温度下对纺织品的裂解产物进行分析。较高的温度导致更高的产 气率和焦炭和焦油的产量降低，因为更多的气体中在较高温度下挥发产生，并且炭的气化和 蒸汽裂化和焦油的重整的吸热反应随温度增加而增加。在实验范围，气体产率随温度的增加 可由 20％增加到 30％。Y。 Fang[34]等人对纺织品和厨房废弃物两个样品催化裂解产物进行比 较，纺织品的产气率比厨房废弃物的高，这可能是由于纺织品更容易破碎分子链结构和有较 高的挥发物含量。作为厨房垃圾，相对稳定的分子链的结构和较低的挥发物含量的结果是有 较低的合成气产量。