玉米秸稈氫氧化鉀及蒸汽爆破耦合預(yù)處理厭氧發(fā)酵產(chǎn)沼氣研究
發(fā)布時(shí)間：2020-12-03 07:59
利用厭氧消化技術(shù)處理木質(zhì)纖維素類生物質(zhì),能夠產(chǎn)生高效、清潔的生物質(zhì)能源—沼氣。但是木質(zhì)纖維類原料存在著復(fù)雜的結(jié)構(gòu),導(dǎo)致其厭氧消化具有延遲期長(zhǎng)和產(chǎn)氣率低等問題�？朔举|(zhì)纖維素的阻礙是利用木質(zhì)纖維類生物質(zhì)生產(chǎn)沼氣的有效手段。本課題研究了多種預(yù)處理方式以提高玉米秸稈的生物降解性能。研究不同壓力(1.2、1.5、1.8、2.1MPa)和不同維壓時(shí)間(5、10、15、20、25 min)下,蒸汽爆破預(yù)處理對(duì)玉米秸稈厭氧發(fā)酵的影響。結(jié)果顯示,蒸汽爆破是一種高效的預(yù)處理手段,考慮到能耗和效率,將1.2MPa、10 min選擇為最佳汽爆條件,累積甲烷產(chǎn)量為223.2 mL/gvs,相對(duì)于未預(yù)處理秸稈,提高了55.2%。研究了20℃下不同濃度(0.5%、1.0%、1.5%和2.0%)KOH預(yù)處理及與蒸汽爆破耦合預(yù)處理對(duì)玉米秸稈厭氧消化的影響。結(jié)果顯示,KOH預(yù)處理是提高累積甲烷產(chǎn)量的一種優(yōu)良方法,選擇1.5% KOH為最佳預(yù)處理方法,累積甲烷產(chǎn)量為208.6 mL/gvs,相對(duì)于未預(yù)處理秸稈,提高了45.1%。相對(duì)于未預(yù)處理秸稈,經(jīng)1.5% KOH與蒸汽爆破耦合預(yù)處理,甲烷累積產(chǎn)量(258.8 mL/g...
【文章來源】：北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：94 頁
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
圖２－４），裝有一個(gè)熱導(dǎo)??ｅｒｍａ?ｏｎｕｃｔｖＤｅｔｅｃｔｏｒ，ＴＤ一２?ｍ?ｘ?３?ｍｍ
利用德國ＷＡＬ?Ｍｅｓｓ－ｕｎｄ民ｅ呂ｅｌ巧ｓｔｅｍｅ?ＧｍｂＨ公司生產(chǎn)的３１５１?ＷＡＬ－ＢＭＰ－Ｔｅ巧??壓力計(jì)測(cè)定批式反應(yīng)器的頂空壓力差，精度為０．１％｜８９１。根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程把壓??力差換算成標(biāo)況下的日產(chǎn)沼氣體積公式見下式２－１，壓力計(jì)見下圖２－３。??Ｖｂｉｏｇａｓ?＝?＾?Ｘ?Ｖｈｅ３ｄ?Ｘ?Ｃ／（Ｒ?Ｘ?Ｔ）?（２－：！）??其中：??Ｖｂｉｏｇａｓ：沼氣日產(chǎn)量（Ｌ）；??ＡＰ：壓力差（ｋＰａ）；??Ｖｈｅａｄｓｐａｃｅ；批式反應(yīng)器頂空化積（Ｌ）；??Ｃ：標(biāo)況下的氣體摩爾體積（２２．４Ｌ／ｍｏｌ）；??Ｒ；理想氣體常數(shù)巧．３１４Ｊ／Ｋ／ｍｏｌ）；??Ｔ：絕對(duì)溫度（Ｋ）。??困２－３壓力計(jì)??Ｆｉｇ．?２－３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｐｒｅｓｓｕｒｅ?ｇａｕｇｅ??沼氣成分的測(cè)定利用美國安捷倫７８９０Ａ氣相色譜儀（見圖２－４），裝有一個(gè)熱導(dǎo)??檢測(cè)器（Ｔｈｅｒｍａｌ?Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｋｙ?Ｄｅｔｅｃｔｏｒ，?ＴＣＤ）和一個(gè)?２?ｍ?ｘ?３?ｍｍ?的不鑄鋼柱??ＴＤＸ－０１。載氣為氛氣，流速為３５ｍＬ／ｍｉｎ．柱箱、前進(jìn)樣口及后檢測(cè)器的溫度分別為??１２０、１５０和１５０乂：１８＾。毎次進(jìn)樣可測(cè)得ＣＨ４、Ｈ２和Ｃ〇２的百分含量，利用沼氣含量??巧??
圍６－１未預(yù)處理、水預(yù)資和汽巧預(yù)處理玉米括巧的甲燒曰產(chǎn)里??Ｆｉｇ．?６－１?Ｄａｉｌｙ?ｍｅｔｈａｎｅ?ｙｉｅｌｄｓ?ｏｆ?ｕｎｔｒｅａｌｃｄ．?ｗａｔｅｒ－ｉｒｅａ化ｄ．?ａｎｄ、ｖａｔ巧十ＳＥ－ｔｒｅａｔｅｄ?ＣＳ．??圖６－１描述了水預(yù)浸對(duì)玉米巧巧厭氣消化日產(chǎn)甲燒的影響和水預(yù)浸對(duì)蒸汽爆破預(yù)??處理玉米稻巧厭氧消化日產(chǎn)甲燒的影響�？芍�，不同處理下玉米程巧的甲燒日產(chǎn)量的??變化爸勢(shì)大致相同，均在厭氧消化的前兩周出現(xiàn)一到兩個(gè)產(chǎn)甲燒島峰，之后逐漸下降，??乃至趨于零。未預(yù)處理、１：９預(yù)浸、１：４預(yù)浸、未預(yù)浸汽爆、１：９預(yù)浸巧爆和１：４預(yù)浸??汽爆等處理后的玉米稻巧甲燒日產(chǎn)量在第一周巧都會(huì)出現(xiàn)一個(gè)窩巧，分別在３、４、３、??３、３?和?１?天，峰值分別為?１３．５、１７．６、１６．１、１８．６、１７．３?和?２５．８?ｍＬ／ｇｖｓ，可見蒸汽爆??破預(yù)處理能夠提高玉米稻桿日產(chǎn)甲燒的巧值，提島的百分比從２８．１％到９１．１％。??６．５．２累巧甲燒產(chǎn)量??５０??
本文編號(hào)：2896226
【文章來源】：北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：94 頁
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
圖２－４），裝有一個(gè)熱導(dǎo)??ｅｒｍａ?ｏｎｕｃｔｖＤｅｔｅｃｔｏｒ，ＴＤ一２?ｍ?ｘ?３?ｍｍ
利用德國ＷＡＬ?Ｍｅｓｓ－ｕｎｄ民ｅ呂ｅｌ巧ｓｔｅｍｅ?ＧｍｂＨ公司生產(chǎn)的３１５１?ＷＡＬ－ＢＭＰ－Ｔｅ巧??壓力計(jì)測(cè)定批式反應(yīng)器的頂空壓力差，精度為０．１％｜８９１。根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程把壓??力差換算成標(biāo)況下的日產(chǎn)沼氣體積公式見下式２－１，壓力計(jì)見下圖２－３。??Ｖｂｉｏｇａｓ?＝?＾?Ｘ?Ｖｈｅ３ｄ?Ｘ?Ｃ／（Ｒ?Ｘ?Ｔ）?（２－：！）??其中：??Ｖｂｉｏｇａｓ：沼氣日產(chǎn)量（Ｌ）；??ＡＰ：壓力差（ｋＰａ）；??Ｖｈｅａｄｓｐａｃｅ；批式反應(yīng)器頂空化積（Ｌ）；??Ｃ：標(biāo)況下的氣體摩爾體積（２２．４Ｌ／ｍｏｌ）；??Ｒ；理想氣體常數(shù)巧．３１４Ｊ／Ｋ／ｍｏｌ）；??Ｔ：絕對(duì)溫度（Ｋ）。??困２－３壓力計(jì)??Ｆｉｇ．?２－３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｐｒｅｓｓｕｒｅ?ｇａｕｇｅ??沼氣成分的測(cè)定利用美國安捷倫７８９０Ａ氣相色譜儀（見圖２－４），裝有一個(gè)熱導(dǎo)??檢測(cè)器（Ｔｈｅｒｍａｌ?Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｋｙ?Ｄｅｔｅｃｔｏｒ，?ＴＣＤ）和一個(gè)?２?ｍ?ｘ?３?ｍｍ?的不鑄鋼柱??ＴＤＸ－０１。載氣為氛氣，流速為３５ｍＬ／ｍｉｎ．柱箱、前進(jìn)樣口及后檢測(cè)器的溫度分別為??１２０、１５０和１５０乂：１８＾。毎次進(jìn)樣可測(cè)得ＣＨ４、Ｈ２和Ｃ〇２的百分含量，利用沼氣含量??巧??
圍６－１未預(yù)處理、水預(yù)資和汽巧預(yù)處理玉米括巧的甲燒曰產(chǎn)里??Ｆｉｇ．?６－１?Ｄａｉｌｙ?ｍｅｔｈａｎｅ?ｙｉｅｌｄｓ?ｏｆ?ｕｎｔｒｅａｌｃｄ．?ｗａｔｅｒ－ｉｒｅａ化ｄ．?ａｎｄ、ｖａｔ巧十ＳＥ－ｔｒｅａｔｅｄ?ＣＳ．??圖６－１描述了水預(yù)浸對(duì)玉米巧巧厭氣消化日產(chǎn)甲燒的影響和水預(yù)浸對(duì)蒸汽爆破預(yù)??處理玉米稻巧厭氧消化日產(chǎn)甲燒的影響�？芍�，不同處理下玉米程巧的甲燒日產(chǎn)量的??變化爸勢(shì)大致相同，均在厭氧消化的前兩周出現(xiàn)一到兩個(gè)產(chǎn)甲燒島峰，之后逐漸下降，??乃至趨于零。未預(yù)處理、１：９預(yù)浸、１：４預(yù)浸、未預(yù)浸汽爆、１：９預(yù)浸巧爆和１：４預(yù)浸??汽爆等處理后的玉米稻巧甲燒日產(chǎn)量在第一周巧都會(huì)出現(xiàn)一個(gè)窩巧，分別在３、４、３、??３、３?和?１?天，峰值分別為?１３．５、１７．６、１６．１、１８．６、１７．３?和?２５．８?ｍＬ／ｇｖｓ，可見蒸汽爆??破預(yù)處理能夠提高玉米稻桿日產(chǎn)甲燒的巧值，提島的百分比從２８．１％到９１．１％。??６．５．２累巧甲燒產(chǎn)量??５０??
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