CN114950431B - 一种贝壳基生物质气化催化剂及其制备方法及其应用 - Google Patents

一种贝壳基生物质气化催化剂及其制备方法及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种贝壳基生物质气化催化剂及其制备方法及其应用，属于生物质气化的领域。其中，一种贝壳基生物质气化催化剂的制备方法，对贝壳原料粉末进行两段式处理，使得贝壳原料负载上铁氧化物，制备得到催化剂；所述两段式处理包括第一次铁盐溶液浸渍、第一次煅烧处理、第二次铁盐溶液浸渍和第二次煅烧处理。本发明利用贝壳作为载体，将纳米尺寸的铁氧化物负载于载体上，使铁氧化物的活性组分高度分散于载体上，与贝壳载体中的金属盐和氧化钙形成复合结构，对于生物质气化产物中焦油等大分子产物转化具有较好的催化活性，同时载体具有的多孔结构更有利于焦油等大分子物质的吸附转化和二氧化碳组分的吸收，从而达到提升生物质气化气体产物品质的效果。

Description

一种贝壳基生物质气化催化剂及其制备方法及其应用
技术领域
本发明属于生物质气化的领域，尤其涉及一种贝壳基生物质气化催化及其制备方法及其应用。
背景技术
生物质气化是一种重要的废弃物处理和资源化利用途径，其在高温下对生物质原料进行热分解和中间产物的转化，进而获得以永久性气体为主要成分的气体燃料。气体燃料中主要包括氢气、一氧化碳、二氧化碳以及甲烷等组分，可以燃烧炉、燃气机等设备的燃料。
但是，因为受到化学反应动力学和热力学平衡的限制，生物质气化过程中除了获得气体燃料产物之外，也会产生焦油等液态大分子产物。其中，焦油的产生严重影响制备得到的气体燃料的品质和应用，因此需要对生物质气化得到的气体燃料进行进一步处理。
在催化剂作用下将焦油等大分子物质热转化为小分子气体是燃气净化的有效方法。目前最常用的催化剂有天然矿物质、钠钾等碱金属和镍铁等金属及其氧化物等，但是催化剂的催化效果和工艺的成本差别较大。
公开号为CN103394356A的中国专利中公开了一种用于生物质热解气化的铁基催化剂的制备方法，采用浸渍的方法制备了由氧化铁、氧化钙、氧化铈和氧化锆组成的材料，其催化活性高；但是，存在着制备工艺较为复杂且需要加入成本较高的稀土金属以提高催化活性等问题。
发明内容
为了提高催化剂的催化活性，进而提高燃气净化的效率，简化催化剂生产工艺，并降低生产成本，本发明提供一种贝壳基生物质气化催化剂及其制备方法及其应用。
第一方面，本发明提供一种贝壳基生物质气化催化剂的制备方法采用以下技术方案：
一种贝壳基生物质气化催化剂的制备方法，对贝壳原料粉末进行两段式处理，使得所述贝壳原料负载上铁氧化物，制备得到所述催化剂；所述两段式处理包括第一次铁盐溶液浸渍、第一次煅烧处理、第二次铁盐溶液浸渍和第二次煅烧处理。
通过采用上述技术方案，扇贝、贻贝以及牡蛎等贝类加工剩余物中含有高含量的碳酸钙、其他一些金属盐以及几丁质、蛋白质等有机组分，经煅烧后可获得以氧化钙和含碳基团为主要成分的多孔结构，可作为二氧化碳吸收和焦油等有机大分子吸附的良好载体材料；
利用贝壳作为催化剂的载体，首先将研磨好的贝壳原料粉末浸渍于铁盐溶液中，蒸发水分后进行高温煅烧，使得铁离子与贝壳表面上的组分在高温作用下形成铁-钙复合氧化物，实现铁活性相在贝壳多孔材料外表面的负载；接着，将负载有铁活性相的贝壳多孔材料粉末浸渍于铁盐溶液中，蒸发水分后进行高温煅烧，使得铁离子进入到贝壳内部与其组分在高温下形成铁-钙复合氧化物，实现铁活性相在贝壳多孔材料内表面的负载，获得具有钙基多孔结构的催化剂，并且铁-钙复合氧化物高度分散于载体的内外表面上，增加了催化剂的活性组分负载量和表面催化活性位点，有利于生物质气化产物中焦油等大分子产物的吸附转化以及对于二氧化碳组分的吸收，从而实现提高生物质气化气体产物品质的效果。
优选的，铁盐溶液为硝酸铁溶液；优选的，所述硝酸铁溶液的浓度为0.1-0.2mol/L；
优选的，所述贝壳原料粉末的颗粒尺寸小于10mm。
优选的，对所述贝壳原料粉末进行两段式处理制备得到催化剂，所述两段式处理包括第一次铁盐溶液浸渍、第一次煅烧处理、第二次铁盐溶液浸渍和第二次煅烧处理。
优选的，所述第一次铁盐溶液浸渍中，所述贝壳原料粉末与硝酸铁溶液中硝酸铁的质量比为(3-6)：1；
任选的，所述第二次铁盐溶液浸渍中，浸渍溶液中的固相与所述铁盐溶液中硝酸铁的质量比为(2-3.6)：1。
通过采用上述技术方案，使用硝酸铁作为催化剂制备的铁源前体，在催化剂中引入N元素，可提高催化剂对于有机物的吸附能力；同时，使用硝酸铁作为铁源前体制备得到的催化剂中，铁活性相均匀地分布在机体的内表面和外表面，且粒径尺寸在纳米水平；利用贝壳类原料作为催化剂的载体，调控制备过程中贝壳原料粉末与硝酸铁的质量比，充分利用贝壳类原料中有价值的生物碳酸钙结构，使得铁离子与碳酸钙经过高温处理后形成铁-钙复合氧化物；
并且，在第一次铁盐溶液浸渍和第二次铁盐溶液浸渍中，贝壳原料粉末与硝酸铁的质量比不同，有利于催化剂上钙基多孔结构的形成，使得催化活性相均匀地分布在载体的内外表面上，使得制备得到的催化剂具有更佳的催化效果。
优选的，所述硝酸铁溶液包含0.01-0.02g/mL的尿素。
通过采用上述技术方案，在催化剂制备的过程中还引入尿素，增加催化剂中(N+O)的含量，可提高催化剂对于焦油等大分子产物的吸附能力，有利于更好地实现催化剂的催化效果。
优选的，所述第二次煅烧处理的煅烧温度高于第一次煅烧处理的煅烧温度；
优选的，所述第二次煅烧处理的煅烧温度比第一次煅烧处理的煅烧温度高80-150℃，且不低于850℃；
任选的，所述第一次煅烧处理中，将通过所述第一次铁盐溶液浸渍制备得到的第一悬浮液置于60-70℃连续搅拌蒸发至表面无水分，接着置于750-800℃下煅烧得到固体粉末，煅烧时间不少于2h；
优选的，所述固体粉末破碎至颗粒尺寸小于1mm后再进行第二次铁盐溶液浸渍；
任选的，所述第二次煅烧处理中，将通过所述第二次铁盐溶液浸渍制备得到的第二悬浮液置于60-70℃连续搅拌蒸发至表面无水分，接着置于850-900℃下煅烧得到所述催化剂，煅烧时间不少于2h。
通过采用上述技术方案，采两段式处理制备催化剂，第一次铁盐溶液浸渍和第一次煅烧处理实现铁活性相在贝壳多孔材料外表面的负载，第二次铁盐溶液浸渍和第二次煅烧处理实现铁活性相在贝壳多孔材料内表面的负载，从而提高了负载量和表面活性位点；并且，在第二次煅烧处理中采用更高的煅烧温度，可促进贝壳的进一步分解和内部孔道结构的扩展，同时有利于铁化合物与贝壳中的钙化合物进一步反应生成新的铁-钙复合氧化物相，铁-钙复合氧化物对于焦油等大分子物质的转化具有较好的催化效果。
第二方面，本申请提供的一种催化剂采用以下的技术方案：
一种催化剂，通过上述任一所述的贝壳基生物质气化催化剂的制备方法制备得到。
优选的，所述催化剂以所述贝壳原料粉末分解产物为载体，所述载体具有钙基多孔结构，所述钙基多孔结构负载有纳米尺寸的铁-钙复合氧化物；
优选的，将所述催化剂用于生物质气化过程，所得焦油转化率不低于90％。
通过采用上述技术方案，在生物质气化过程中使用该催化剂时，焦油等大分子被载体吸附，进入至载体的钙基多孔结构的孔隙中，在铁-钙复合氧化物的催化下，焦油等大分子物质转化成小分子气态产物，同时催化剂对于二氧化碳具有较好的吸收作用，能够有效脱除生物质气化产物中的二氧化碳，进而达到提升生物质气化气体产物品质的效果。
优选的，所述催化剂中铁氧化物与载体的质量比为11.7-20％。
第三方面，本申请提供了上述任一所述的催化剂在生物质气化中的应用。
有益效果：
(1)本申请利用贝壳原料作为催化剂载体，充分利用了其中的生物碳酸钙结构，经过多次煅烧处理获得钙基多孔结构，作为催化剂的载体，其对于焦油等大分子以及二氧化碳均具有较好的吸附能力，使得催化剂兼具对于焦油等大分子物质转化的催化效果和对于生物质气化过程中产生的二氧化碳的吸收效果，有利于提高生物质气化产品的产量和质量；
(2)本申请使用硝酸铁作为铁源前体，经过第一次铁盐溶液浸渍、第一次煅烧处理实现催化活性相在贝壳多孔材料外表面的负载，第二次铁盐溶液浸渍和第二次煅烧处理可以实现催化活性相在贝壳多孔材料内表面负载，从而使得催化活性相均匀地分散在钙基多孔结构上，并在其上形成铁-钙复合氧化物，使得制备得到的催化剂具有高负载量以及丰富的表面活性位点，进而提高催化剂的催化效果；
(3)本申请中，第二次煅烧处理相比于第一次煅烧处理采用更高的温度，能够促进贝壳原料粉末的进一步分解和内部孔道结构的扩展，同时有利于铁化合物与贝壳中钙化合物的进一步反应生成新的铁-钙复合氧化物物相，该物相对于焦油等大分子转化成小分子气态产物具有较好的催化效果；
(4)本申请利用贝壳作为催化剂的载体，实现了贝壳类废弃物的资源化利用，降低了生物质热解气化过程中催化剂材料的生产成本，并且催化剂的制备工艺简单，在工业化的生物质气化中具有较好的应用前景。
具体实施方式
下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。在下面的实施例中，如未明确说明，“％”均指重量百分比。
本申请提供了一种贝壳基生物质气化催化剂的制备方法，对贝壳原料粉末进行两段式处理，使得所述贝壳原料负载上铁氧化物，制备得到所述催化剂；所述两段式处理包括第一次铁盐溶液浸渍、第一次煅烧处理、第二次铁盐溶液浸渍和第二次煅烧处理。
本发明中，在两段式处理中，多次地在载体上负载上铁活性相，使得催化剂上的铁-钙复合氧化物高度分散于载体的外表面以及内部的孔隙内，可实现提高催化剂负载量的效果，同时，分步分解贝壳以及扩展内部孔道结构，有利于更丰富的层级孔道结构的形成。
本发明中，在进行第一次铁盐溶液浸渍前，将牡蛎壳、扇贝等贝类加工剩余物贝壳清理干净后破碎，使得贝壳原料粉末与铁盐溶液的接触面积较大，有利于铁离子的吸附负载。
在多个实施例中，铁盐溶液为硝酸铁溶液；优选的，所述铁盐溶液的浓度为0.1-0.2mol/L；
在多个实施例中，所述贝壳原料粉末的颗粒尺寸小于10mm。
在多个实施例中，对所述贝壳原料粉末进行两段式处理制备得到催化剂，所述两段式处理包括第一次铁盐溶液浸渍、第一次煅烧处理、第二次铁盐溶液浸渍和第二次煅烧处理。
在多个实施例中，铁盐溶液为硝酸铁溶液，所述第一次铁盐溶液浸渍中，所述贝壳原料粉末与铁盐溶液中硝酸铁的质量比为(3-6)：1；
任选的，所述第二次铁盐溶液浸渍中，浸渍溶液中的固相与所述铁盐溶液中硝酸铁的质量比为(2-3.6)：1。
本发明中，贝壳原料粉末经过第一次铁盐溶液浸渍和第一次煅烧处理之后得到固体粉末，浸渍溶液中的固相为固体粉末。
在多个实施例中，所述硝酸铁溶液包含0.01-0.02g/mL的尿素。
在多个实施例中，所述第二次煅烧处理的煅烧温度高于第一次煅烧处理的煅烧温度；
优选的，所述第二次煅烧处理的煅烧温度比第一次煅烧处理的煅烧温度高80-150℃，且不低于850℃；
任选的，所述第一次煅烧处理中，将通过所述第一次铁盐溶液浸渍制备得到的第一悬浮液置于60-70℃连续搅拌蒸发至表面无水分，接着置于750-800℃下煅烧得到固体粉末，煅烧时间不少于2h；
优选的，所述固体粉末破碎至颗粒尺寸小于1mm后再进行第二次铁盐溶液浸渍；
任选的，所述第二次煅烧处理中，将通过所述第二次铁盐溶液浸渍制备得到的第二悬浮液置于60-70℃连续搅拌蒸发至表面无水分，接着置于850-900℃下煅烧得到所述催化剂，煅烧时间不少于2h。
本发明中，在进行煅烧前，对第一悬浮液和第二悬浮液连续搅拌至蒸发至表面无水分，使得铁离子可以均匀地分散于贝壳原料粉末以及固体粉末上，有利于后续煅烧中高度分散的铁-钙复合氧化物的形成。
本申请还提供了一种催化剂，通过上述任一所述的贝壳基生物质气化催化剂的制备方法制备得到。
在多个实施例中，所述催化剂以所述贝壳原料粉末分解产物为载体，所述载体具有钙基多孔结构，所述钙基多孔结构负载有纳米尺寸的铁-钙复合氧化物；
优选的，将所述催化剂用于生物质气化过程，所得焦油转化率不低于90％。
在多个实施例中，所述催化剂中铁元素与载体的质量比为11.7-20％。
本申请又提供了上述任一所述的催化剂在生物质气化中的应用。
实施例1.
本实施例提供了一种催化剂，其以牡蛎壳作为催化剂的载体，经过两段式处理，牡蛎壳载体形成了钙基多孔结构，具有较大的比表面积以及良好的大分子有机物吸附能力；同时在钙基多孔结构上负载有纳米尺寸的铁氧化物，铁氧化物与牡蛎壳上的含钙物质形成铁-钙复合氧化物，作为催化剂的活性组分，其制备具体包括以下步骤：
S1、预处理：将牡蛎壳原料破碎至平均颗粒尺寸小于10mm得到牡蛎壳原料粉末；
S2、第一次铁盐溶液浸渍：取36.279g的牡蛎壳原料粉末加入至500mL的0.1mol/L的硝酸铁溶液中，充分混合均匀得到第一悬浮液，且硝酸铁溶液中含有0.01g/mL的尿素；
S3、第一次煅烧处理：在60℃下连续搅拌第一悬浮液，进行蒸发固体表面无水分，在750℃下煅烧2h，煅烧后将固体破碎至颗粒平均尺寸小于1mm，得到固体粉末；
S4、第二次铁盐溶液浸渍：取43.535g的固体粉末加入至500mL的0.1mol/L的硝酸铁溶液中，充分混合均匀得到第二悬浮液，且硝酸铁溶液中含有0.01g/mL的尿素；
S5、第二次煅烧处理：在60℃下连续搅拌第二悬浮液，进行蒸发固体表面无水分，在850℃下煅烧2h，煅烧后将固体破碎至颗粒平均尺寸小于1mm，冷却后收集得到催化剂。
且制备得到的催化剂中，以Fe元素的质量计算铁活性相在载体上负载的质量比例为16.6％。
实施例2.
本实施例与实施例1的不同之处在于，步骤S2的第一次铁盐溶液浸渍中，取72.558g的牡蛎壳原料粉末与500mL的0.1mol/L的硝酸铁溶液充分混合均匀得到第一悬浮液；步骤S4的第二次铁盐溶液浸渍中，取24.186g的固体粉末与500mL的0.1mol/L的硝酸铁溶液充分混合均匀得到第二悬浮液。
且制备得到的催化剂中，以Fe元素的质量计算铁活性相在载体上负载的质量比例为15.4％。
实施例3.
本实施例与实施例1的不同之处在于，步骤S2的第一次铁盐溶液浸渍中，取72.558g的牡蛎壳原料粉末与250mL的0.2mol/L的硝酸铁溶液充分混合均匀得到第一悬浮液；步骤S4的第二次铁盐溶液浸渍中，取43.5348g的固体粉末与500mL的0.1mol/L的硝酸铁溶液充分混合均匀得到第二悬浮液。
且制备得到的催化剂中，以Fe元素的质量比计算铁活性相在载体上负载的质量比例为11.7％。
实施例4.
本实施例与实施例1的不同之处在于，步骤S4的第二次铁盐溶液浸渍中，取24.186g的固体粉末与500mL的0.1mol/L的硝酸铁溶液充分混合均匀得到第二悬浮液。
且制备得到的催化剂中，以Fe元素的质量比计算铁活性相在载体上负载的质量比例为20.0％。
实施例5.
本实施例与实施例1的不同之处在于，步骤S4的第二次铁盐溶液浸渍中，取48.372g的牡蛎壳原料粉末与250mL的0.2mol/L的硝酸铁溶液充分混合均匀得到第二悬浮液。
且制备得到的催化剂中，以Fe元素的质量比计算铁活性相在载体上负载的质量比例为13.7％。
实施例6.
本实施例与实施例2的不同之处在于，步骤S2的第一次铁盐溶液浸渍中，取48.372g的牡蛎壳原料粉末与250mL的0.2mol/L的硝酸铁溶液充分混合均匀得到第一悬浮液。
且制备得到的催化剂中，以Fe元素的质量比计算铁活性相在载体上负载的质量比例为17.3％。
实施例7.
本实施例与实施例4的不同之处在于，步骤S3的第一次煅烧处理中，在70℃下连续搅拌第一悬浮液，进行蒸发固体表面无水分，在800℃下煅烧2h；步骤S5的第二次煅烧处理中，在70℃下连续搅拌第一悬浮液，进行蒸发固体表面无水分，在900℃下煅烧2h。
实施例8.
本实施例与实施例4的不同之处在于，步骤S3的第一次煅烧处理中，在70℃下连续搅拌第一悬浮液，进行蒸发固体表面无水分，在770℃下煅烧2h，即第二次煅烧处理的煅烧温度比第一次煅烧处理的煅烧温度高80℃。
实施例9.
本实施例与实施例4的不同之处在于，步骤S4的第二次煅烧处理中，在70℃下连续搅拌第二悬浮液，进行蒸发固体表面无水分，在900℃下煅烧2h，即第二次煅烧处理的煅烧温度比第一次煅烧处理的煅烧温度高150℃。
对比例1.
本对比例提供了一种催化剂，其制备具体包括以下步骤：
S1、预处理：将牡蛎壳原料破碎至平均颗粒尺寸小于10mm得到牡蛎壳原料粉末；
S2、取24.186g的牡蛎壳原料粉末加入至500mL的0.01g/mL的尿素溶液中，充分混合均匀得到第一悬浮液；
S3、在60℃下连续搅拌第一悬浮液，进行蒸发固体表面无水分，在750℃下煅烧2h，煅烧后将固体破碎至颗粒平均尺寸小于1mm，得到固体粉末；
S4、取43.535g的固体粉末加入至500mL的0.01g/mL的尿素溶液中，充分混合均匀得到第二悬浮液；
S5、在60℃下连续搅拌第二悬浮液，进行蒸发固体表面无水分，在850℃下煅烧2h，煅烧后将固体破碎至颗粒平均尺寸小于1mm，冷却后收集得到催化剂。
对比例2.
本对比例提供了一种催化剂，其制备具体包括以下步骤：
S1、取500mL 0.1mol/L的硝酸铁溶液与14.0g的碳酸钙粉末混合，得到悬浮液；
S2、在60℃下连续搅拌悬浮液，进行蒸发固体表面无水分，在850℃下煅烧4h，煅烧后将固体破碎至颗粒平均尺寸小于1mm，得到催化剂，且制备得到的催化剂中，以Fe元素的质量比计算铁活性相在碳酸钙上负载的质量比例为20.0％。
对比例3.
本对比例提供了一种催化剂，其制备具体包括以下步骤：
S1、预处理：将牡蛎壳原料破碎至平均颗粒尺寸小于10mm得到牡蛎壳原料粉末；
S2、铁盐溶液浸渍：取14.0g的牡蛎壳原料粉末加入至500mL的0.1mol/L的硝酸铁溶液中，充分混合均匀得到悬浮液，且硝酸铁溶液中含有0.01g/mL的尿素；
S3、焙烧：在60℃下连续搅拌悬浮液，进行蒸发固体表面无水分，在850℃下煅烧4h，煅烧后将固体破碎至颗粒平均尺寸小于1mm，得到催化剂。
且制备得到的催化剂中，以Fe元素的质量比计算铁活性相在载体上负载的质量比例为20.0％。
实验例.
将通过实施例1-9和对比例1-3提供的制备方法制备得到的催化剂，按照1：8的质量比例加入松木粉中，送入空气气化器进行气化反应，气化温度850℃，气化反应条件均相同。按照国家标准《GB/T 12208-2008人工煤气组分与杂质含量测定方法》进行气化后气体产物的采样并测定燃气中焦油含量，接着根据木粉气化产物燃气焦油含量与催化剂作用下燃气焦油含量的变化计算焦油转化率，结果如表1所示。
表1.
由表1可知，在松木粉气化过程中加入实施例1-9以及对比例1-3提供的催化剂，所制备得到的气化产物燃气中，焦油的含量均有所下降。
其中，实施例4中的焦油转化率为92.8，而对比例1和对比例2中的焦油转化率分别为73.2％和77.8％，说明以牡蛎壳原料粉末分解产物作为载体负载上催化活性相，相较于仅使用牡蛎壳原料粉末分解产物作为催化剂或者使用碳酸钙作为负载催化活性相的载体，其焦油转化的催化性能显著提高。
同时，实施例4与对比例3相比，焦油转化率明显提高，相较于对比例3，实施例4的催化剂通过对牡蛎壳原料粉末进行两段式处理制备而得，有利于催化剂上碳基多孔结构的形成，使得催化活性相能够均匀地分布在载体的内外表面上，使用该催化剂催化松木粉气化过程产生的燃气产物中焦油含量相较于对比例3下降，其具有更高的催化焦油转化的催化性能。值得注意的是，在两段式处理中，第一次煅烧处理的煅烧温度为800℃以及第二次煅烧处理的煅烧温度为900℃、两次煅烧温度相差100℃时，催化剂催化松木粉气化产物燃气中焦油转化的效果最佳，其焦油转化率达到98.8％(即实施例7提供的催化剂)，说明在催化剂制备的过程中将第一次煅烧处理的煅烧温度与第二次煅烧处理的煅烧温度控制在100℃时，催化剂形成的钙基多孔结构孔隙大小以及分布较佳，使得纳米尺寸的铁-钙氧化物能更好地负载于载体上，使得制备得到的催化剂催化性能相较于其他实施例更佳。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (8)

1.一种贝壳基生物质气化催化剂的制备方法，其特征在于：对贝壳原料粉末进行两段式处理，制备得到所述催化剂，所述催化剂以所述贝壳原料粉末分解产物为载体，所述载体具有钙基多孔结构，所述钙基多孔结构负载有纳米尺寸的铁-钙复合氧化物；所述两段式处理包括第一次铁盐溶液浸渍、第一次煅烧处理、第二次铁盐溶液浸渍和第二次煅烧处理；
铁盐溶液为硝酸铁溶液；
所述第一次铁盐溶液浸渍中，所述贝壳原料粉末与铁盐溶液中硝酸铁的质量比为（3-6）：1；
所述第二次煅烧处理的煅烧温度比第一次煅烧处理的煅烧温度高80-150℃，且不低于850℃；
所述第一次煅烧处理中，将通过所述第一次铁盐溶液浸渍制备得到的第一悬浮液置于60-70℃下连续搅拌蒸发至表面无水分，接着置于750-800℃下煅烧得到固体粉末，煅烧时间不少于2h；
所述第二次煅烧处理中，将通过所述第二次铁盐溶液浸渍制备得到的第二悬浮液置于60-70℃下连续搅拌蒸发至表面无水分，接着置于850-900℃下煅烧得到所述催化剂，煅烧时间不少于2h；
所述硝酸铁溶液包含0.01-0.02g/mL的尿素。
2.根据权利要求1所述的贝壳基生物质气化催化剂的制备方法，其特征在于：所述硝酸铁溶液的浓度为0.1-0.2mol/L。
3.根据权利要求1所述的贝壳基生物质气化催化剂的制备方法，其特征在于：所述贝壳原料粉末的颗粒尺寸小于10mm。
4.根据权利要求2所述的贝壳基生物质气化催化剂的制备方法，其特征在于：所述第二次铁盐溶液浸渍中，浸渍溶液中的固相与铁盐溶液中硝酸铁的质量比为（2-3.6）：1。
5.根据权利要求1所述的贝壳基生物质气化催化剂的制备方法，其特征在于：所述固体粉末破碎至颗粒尺寸小于1mm后再进行第二次铁盐溶液浸渍。
6.一种催化剂，其特征在于：通过权利要求1-5任一所述的贝壳基生物质气化催化剂的制备方法制备得到。
7.根据权利要求6所述的催化剂，其特征在于：所述催化剂中铁元素与载体的质量比为11.7-20%。
8.权利要求6或7所述的催化剂在生物质气化中的应用。
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