發(fā)布時(shí)間：2021-03-31 18:19

　　隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,能源需求量增大,可再生能源受到廣泛關(guān)注。氫氣作為清潔可再生能源之一,其研究成為了熱點(diǎn)領(lǐng)域。傳統(tǒng)的制氫技術(shù)成本較高,且在制氫過程中會對環(huán)境造成二次污染,而厭氧發(fā)酵制氫技術(shù)利用微生物代謝將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為氫氣,對環(huán)境無污染,在獲取清潔能源的同時(shí)有效消納有機(jī)固廢污染物,實(shí)現(xiàn)其處理的減量化、無害化、資源化。本文以剩余污泥與藍(lán)藻中的典型藻類螺旋藻為研究對象,首先,選取預(yù)處理方式（熱處理、酸處理、堿處理）,預(yù)處理時(shí)間以及固液比設(shè)計(jì)三因素三水平正交實(shí)驗(yàn),研究不同螺旋藻的預(yù)處理方式對還原糖產(chǎn)量的影響,優(yōu)化得出最佳的螺旋藻預(yù)處理方式;其次,聯(lián)合螺旋藻與剩余污泥進(jìn)行厭氧發(fā)酵,通過分析產(chǎn)氫量、產(chǎn)氫率、發(fā)酵底物的液相末端產(chǎn)物以及微生物群落結(jié)構(gòu),探究不同混合比、不同初始pH以及不同發(fā)酵溫度對聯(lián)合發(fā)酵產(chǎn)氫的影響,優(yōu)化聯(lián)合發(fā)酵產(chǎn)氫條件,并為氫燃料電池提供燃料,研究氫燃料電池的產(chǎn)電特性。結(jié)果表明,不同的預(yù)處理方式均對以螺旋藻為原料的還原糖產(chǎn)量有一定的影響,其中堿處理效果最好,當(dāng)預(yù)處理pH為11.0,預(yù)處理時(shí)間為24h,固液比為1:20時(shí),還原糖產(chǎn)量最大,為2.34mg/L。聯(lián)合剩余污泥與經(jīng)堿預(yù)處理后的... 

【文章來源】：廈門理工學(xué)院福建省

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１氫燃料電池的反應(yīng)過程??氫氣的來源是非常豐富的，常見的氫氣制備方法是對蒸餾水進(jìn)行電解、天然??

４．９％，聯(lián)產(chǎn)工藝在一定程度上提高了煤的轉(zhuǎn)化效率。??１．２丄２甲醇制氫??甲醇制氫技術(shù)是合成甲醇的逆過程，主要有三種方式，分別是通過甲醇蒸汽??轉(zhuǎn)化制氫技術(shù)；利用先進(jìn)的甲醇蒸氣重整－變壓吸附技術(shù)制取氫氣和富含二氧化??碳的混合氣體，再進(jìn)一步處理，最后獲取氫氣；以及化學(xué)物質(zhì)甲醇部分的氧化過??程得到氫氣［９］。??（１）甲醇蒸汽轉(zhuǎn)化制氫技術(shù)??當(dāng)達(dá)到３０（ＴＣ的溫度環(huán)境時(shí)，甲醇將發(fā)生裂解，在催化劑的作用下會催化裂??解生成一氧化碳和氫氣的過程，同時(shí)可能伴有甲酸甲酯的產(chǎn)物，流程圖如圖１－２。??目前常用的催化劑主要是銅和鎳［１（）］。單偉偉［１１］等人研宄了不同催化劑制備方法對??甲醇裂解制氫的影響，結(jié)果表明在２６０°Ｃ，２ＭＰａ，為０．９１Ｖ１的條件下，蒸??氨法制備的ＳＡＭ催化劑效果最為顯著，氫氣的轉(zhuǎn)化率可達(dá)９３％。??導(dǎo)熱油爐?原料汽化器?裂解反應(yīng)器?水洗塔??：?３ａ?ｐｎ??￣￣Ｋ｜）￣￣－ｆｆ?＾０??Ｍ＿ｌ?＾氣??胃熱麵環(huán)泵?ｌｒ｜｜?１?Ｔ?Ｔ??ｉ?ＶＰＳＡ脫碳?ＰＳＡ提塞??ＨＪ醇?＾?脫鹽水??甲醇泵反應(yīng)器／原料換熱器?ｔ脫盤水泵??圖１－２?｜甲烷裂解制氫流程??３??

化劑的活性，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，硼可以提高Ｃｕ／Ｚｎ／Ａｌ催化劑的活性，??在２５０°Ｃ，水和甲醇比為３，空速為９０００ｍＬ／（ｇ，ｈ）時(shí)，甲醇轉(zhuǎn)化率為９３％，催化??劑在１０２?ｈ后仍未失活＾當(dāng)前通過這種方式得到的氫能源制備的電池己經(jīng)廣泛的??使用一些交通工具中，比如公交車、出租車等等［１３］。??甲醇和水混合??甲醇，水?１?蒸汽?????？蒸發(fā)器?＾靈反應(yīng)器一??“??直寧電?「高—斗電池｜?思?xì)??ＤＣ??未反應(yīng)完全的氣體———???叫燃曉室￣？尾氣晶氧??圖１－３甲醇水蒸氣重整制氫??（３）化學(xué)物質(zhì)甲醇部分的氧化過程得到氫氣??甲醇內(nèi)部一部分發(fā)生氧化反應(yīng)會對外產(chǎn)生熱量，這可以大大提升實(shí)際利用??的能源部分在所有能源中占的比重，能夠有效減少制氫過程中的各項(xiàng)生產(chǎn)費(fèi)用。??但是該工藝還在探索研究過程中。??１．２．１．３化工副產(chǎn)物制氫??該工藝是制造業(yè)在產(chǎn)能階段，氫氣只是其眾多產(chǎn)物中的一種副產(chǎn)物，比如在??石油化工中的重整過程、丙烷在一定的反應(yīng)條件下脫氫、焦?fàn)t氣的燃燒以及氯堿??工業(yè)等等過程均能生成氫氣。在石油化工重整過程中產(chǎn)生的氫氣可以應(yīng)用在加氫??裂化裝置，進(jìn)行石油產(chǎn)品的精致改質(zhì)，疼善油品的質(zhì)量。除此以外的其他生產(chǎn)階??段過程中產(chǎn)生的氫氣，大部分都將其作為燃料進(jìn)行使用７也有的直接流放于空氣??４??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]藍(lán)藻發(fā)酵聯(lián)產(chǎn)氫氣和甲烷的機(jī)理研究[D]. 張明輝.浙江大學(xué) 2011



本文編號：3111868