连续流暗/光生物制氢过程强化与装置研究

发布时间：2024-11-02 14:58

　　生物制氢作为较为常见的一种清洁型制氢方式,主要包括暗发酵生物制氢、光发酵制氢和暗/光联合生物制氢等方式。将暗发酵制氢后的尾液用于光发酵生物制氢则会进一步提高产氢效率,因此,连续流暗/光生物制氢过程强化与装置研究具有重要的学术和实践意义。为了研究暗发酵、光发酵、暗/光联合等多模式下的生物制氢,利用计算流体力学软件FLUENT分别对暗发酵和光发酵反应器内制氢过程流场进行了模拟计算,揭示了制氢装置产氢过程中流场的变化规律;设计并搭建了连续流暗/光多模式生物制氢试验装置,通过太阳能聚集器和光导纤维等为生物制氢装置提供光源,通过太阳能光伏发电为生物制氢装置提供备用电源,降低了生物制氢过程中的能耗;采用光谱耦合技术和光导纤维多点布光技术,提高了太阳光传输与光照利用率;研究了水力滞留时间、底物浓度和有机负荷率对暗发酵制氢、光发酵制氢生物制氢的气体特性和液体特性的影响规律,分析了产氢过程中的稳态质量平衡,提高了制氢装置的运行效率;研究了暗/光联合生物制氢的产氢特性,提高了产氢底物的转化率。论文的研究结果为连续流暗/光生物制氢技术的发展提供了理论和技术支持。结论如下:(1)利用计算流体力学软件对暗发酵和光...

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【学位级别】：博士

【部分图文】：

家转向以中国和印度为代表的岛增长的发展中国家。中国的能源消费量占到了世界能源消??费总量的２３．２％，是世界丨：最大的能源消费国。??？?ＢＩＴ??■?Ｎ?鵜?ｔ?駿＊??????????—一??＜?ａｔｍ??＇ＩＸＩＸＩ??－－?Ｈ?＊＇ｌ？＇??丨?ＩＩＩＸ，??■?：＿ｎ＿....

光发酵产氢进行了研??究，结果表明混合光发酵细菌具有较高的生长速度和更强的耐受性，当细菌的回流时间为??３６?ｈ，回流体积为３０％时得到最大的产氢速率２８．３?ｍＬ?Ｌ－１?ｌｖ１，氢气浓度为５５％［４２】。??４）暗／光联合生物制氢??暗０?丨?师’??酵生Ｉ??氧?ｌ?Ｉ??....

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本文编号：4009692