【摘要】：世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人口的極速增長(zhǎng)，無(wú)疑對(duì)能源的需求與日俱增。國(guó)際化石能源價(jià)格的不斷飆升，石油、煤炭、電力資源日趨緊張，大量使用化石能源所帶來(lái)的環(huán)境的急性惡化，開(kāi)發(fā)和利用綠色能源成為必然趨勢(shì)[1-2]。 當(dāng)前國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者分別就沼氣發(fā)酵和生物制氫中存在的問(wèn)題都作出研究和討論，但在如何利用成熟的沼氣厭氧發(fā)酵和生物制氫工藝技術(shù)實(shí)現(xiàn)高氫沼氣發(fā)酵工藝方面的研究甚少。 本論文是在國(guó)家公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項(xiàng)“沼氣全面替代農(nóng)戶家庭商品用能的組合設(shè)備及技術(shù)研究”（項(xiàng)目編號(hào)：201303099）的資助下完成的。由于外界溫度和反應(yīng)液的pH能顯著影響細(xì)菌的生長(zhǎng)和產(chǎn)氫情況，本文通過(guò)選取五種不同的溫度和六種不同的溶液pH，分別觀測(cè)在不同的兩種實(shí)驗(yàn)因素下隨發(fā)酵時(shí)間發(fā)酵過(guò)程中H2體積百分含量、H2總產(chǎn)氣量、CH4體積百分含量、CH4總產(chǎn)氣量和累計(jì)總產(chǎn)氣量的情況，探究?jī)煞N因素對(duì)秸稈厭氧發(fā)酵產(chǎn)氣和產(chǎn)氫的影響，為秸稈厭氧發(fā)酵生產(chǎn)高氫沼氣工藝規(guī)�；芯刻峁┝艘欢ǖ目茖W(xué)參考。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明： （1）.秸稈厭氧發(fā)酵獲得H2的時(shí)間為發(fā)酵開(kāi)始后80h內(nèi)，產(chǎn)氣中H2體積百分含量趨勢(shì)為先升高后下降，產(chǎn)氫時(shí)間與發(fā)酵液pH值不斷降低的時(shí)間相一致。 （2）.在初始pH值7.0實(shí)驗(yàn)條件下，25℃、30℃、35℃和40℃4種不同溫度下厭氧發(fā)酵時(shí)，40℃在同一時(shí)刻產(chǎn)氣中H2體積百分含量最高，整個(gè)過(guò)程中H2的總產(chǎn)量也是最高的，但是在對(duì)比試驗(yàn)過(guò)程中40℃條件下CH4量和產(chǎn)氣總量不高，其溶液的pH值一直處于下降狀態(tài)且沒(méi)有回升跡象，過(guò)度的酸化導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)后期產(chǎn)氣速率很低；25℃和35℃時(shí)總產(chǎn)氫量相近，相比35℃能夠獲得更高的總產(chǎn)氣量和CH4量，總產(chǎn)氫量約為40℃時(shí)的70%，溶液發(fā)酵前期酸化后能很快恢復(fù)到適合產(chǎn)氣的穩(wěn)定狀態(tài)；30℃產(chǎn)氫、產(chǎn)CH4和總產(chǎn)氣量均低于其他三種情況。因此35℃為厭氧發(fā)酵生產(chǎn)高氫沼氣工藝條件。 （3）.在35℃恒溫條件下，5.65、5.90、6.53、7.53、8.14、8.936種不同初始pH值下厭氧發(fā)酵時(shí)，初始pH值5.65和5.90條件下的產(chǎn)氣中H2體積百分含量和總產(chǎn)氫量均是最高的，但是兩種情況下發(fā)酵過(guò)程中溶液酸堿度pH值在90h降至最低5.30后沒(méi)有回升跡象，過(guò)度的酸化導(dǎo)致發(fā)酵液產(chǎn)氣量迅速降低，實(shí)驗(yàn)后期產(chǎn)氣停止，兩種初始pH值下CH4體積百分含量、CH4量和總產(chǎn)氣量均是最低；初始pH值7.53和8.14兩種情況下CH4體積百分含量和CH4總產(chǎn)量比較接近，均高于其他四種情況，初始pH值8.14發(fā)酵過(guò)程H2體積百分含量高于7.53，其H2總產(chǎn)量是7.53的兩倍。因此，初始pH值8.14為厭氧發(fā)酵生產(chǎn)高氫沼氣的最佳工藝條件。 （4）.在35℃恒溫、初始pH值8.14最佳工藝條件下發(fā)酵過(guò)程中H2體積百分含量最高可達(dá)4.5%，在280h發(fā)酵過(guò)程中共獲得65ml H2，每天最高產(chǎn)氣量為2020ml/day。
【學(xué)位授予單位】：河南農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：S216.4

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2719435