秸秆制备氢气工艺技术研究
- 格式:docx
- 大小:21.72 KB
- 文档页数:5
生物质合成气制氢数据引言:生物质合成气制氢是一种新兴的能源转换技术,通过将生物质经过热解和气化等过程,得到合成气,再经过适当的催化反应,将合成气中的一氧化碳转化为氢气。
本文将介绍生物质合成气制氢的相关数据,包括生物质种类、氢气产率、能源效率等方面的内容。
一、生物质种类及其适用性生物质包括木材、秸秆、废弃农作物等可再生资源。
根据不同的生物质种类,其适用于生物质合成气制氢的效果也有所差异。
目前研究表明,木材和秸秆是常见的生物质来源,其在生物质合成气制氢中表现出较好的效果。
木材具有较高的碳含量和较低的灰分含量,能够提供较高的氢气产率和较好的能源效率。
秸秆作为农作物的副产品,具有广泛的资源和较低的成本,也成为生物质合成气制氢的理想材料之一。
二、氢气产率氢气产率是衡量生物质合成气制氢效果的重要指标之一。
根据研究数据,生物质合成气制氢的氢气产率通常在70%以上。
其中,木材作为生物质原料时,其氢气产率可达到80%以上。
而秸秆作为生物质原料时,其氢气产率一般在70%左右。
这些数据表明,生物质合成气制氢具有较高的氢气产率,可以有效地提供清洁能源。
三、能源效率能源效率是指生物质合成气制氢过程中能源利用的效果。
根据研究数据,生物质合成气制氢的能源效率通常在60%以上。
其中,木材作为生物质原料时,其能源效率可达到70%以上。
而秸秆作为生物质原料时,其能源效率一般在60%左右。
这些数据表明,生物质合成气制氢具有较高的能源效率,能够有效地利用生物质资源。
四、环境效益生物质合成气制氢具有显著的环境效益。
首先,生物质作为可再生资源,其利用不会产生额外的温室气体排放,有利于减少碳排放和减缓气候变化。
其次,生物质合成气制氢过程中可以利用废弃物和农作物剩余物,减少了废弃物的处理和农作物的浪费。
此外,生物质合成气制氢还可以减少对传统能源的依赖,实现能源结构的多样化和可持续发展。
五、挑战与展望尽管生物质合成气制氢具有许多优点,但仍然面临一些挑战。
生物质制氢工艺参数优化实验报告一、引言随着全球能源需求的不断增长和对环境保护的日益重视,开发清洁、可再生的能源成为了当今世界的重要课题。
生物质作为一种丰富的可再生资源,通过适当的技术手段可以转化为氢气,为能源供应提供了新的途径。
本实验旨在对生物质制氢工艺的参数进行优化,以提高氢气的产量和纯度,为生物质制氢的实际应用提供参考依据。
二、实验材料与方法(一)实验材料本实验选用了常见的生物质原料,如玉米秸秆、木屑等。
这些原料在使用前经过了预处理,包括粉碎、干燥等步骤,以提高反应效率。
(二)实验设备实验使用了自制的生物质制氢反应装置,主要包括反应器、加热系统、气体收集与分析系统等。
(三)实验方法1、将预处理后的生物质原料按照一定的比例加入反应器中。
2、设定不同的反应温度、压力、反应时间等参数。
3、启动反应装置,进行生物质制氢反应。
4、反应过程中,实时监测气体产物的组成和产量。
5、实验结束后,对收集到的数据进行整理和分析。
三、实验结果与讨论(一)反应温度对制氢效果的影响在不同的反应温度下(如 500℃、600℃、700℃等)进行实验,结果表明,随着温度的升高,氢气的产量逐渐增加。
当温度达到 700℃时,氢气产量达到最大值。
然而,温度过高也会导致一些副反应的发生,从而降低氢气的纯度。
因此,综合考虑,700℃左右是较为理想的反应温度。
(二)反应压力对制氢效果的影响改变反应压力(如 1MPa、2MPa、3MPa 等)进行实验,发现适当提高反应压力有助于提高氢气的产量和纯度。
但当压力超过一定值时,对制氢效果的提升不再明显,同时还会增加设备成本和操作难度。
因此,选择 2MPa 左右的反应压力较为合适。
(三)反应时间对制氢效果的影响在不同的反应时间(如 30min、60min、90min 等)下进行实验,结果显示,反应时间较短时,生物质转化不完全,氢气产量较低;而反应时间过长,虽然氢气产量有所增加,但能源消耗也相应增加。
秸秆循环产生氢气的原理
秸秆循环产生氢气的原理是通过生物质气化技术。
生物质气化是将生物质材料(如秸秆、木材等)在高温下与一定量的氧气或蒸汽反应,产生可燃气体的过程。
具体原理如下:
1. 前处理:将秸秆进行干燥、切割、粉碎等处理,使其成为适合气化的颗粒状物料。
2. 气化:将预处理后的秸秆物料投入气化炉内,同时加入一定量的氧气或蒸汽,使物料在高温(700-1000)下发生气化反应。
气化过程中,秸秆中的碳水化合物被分解为一系列气体,其中包括富含氢气的燃气。
3. 气体清洁:通过净化设备,去除气化产物中的杂质,如灰尘、硫化物等。
4. 氢气回收:对气化产物进行分离,获取富氢气体。
一般会通过吸附材料吸附和脱附的方式来回收氢气。
生物质气化可以有效利用秸秆等农业废弃物,将其转化为可再生的清洁能源氢气。
同时,该技术还可以将废弃物减少到最低,并减少对化石燃料的依赖。
秸秆制备氢气工艺技术研究摘要:近年来,随着人们对能源的需求剧增,石油价格持续攀升,能源短缺和环境污染问题已对我国经济的可持续发展带来严峻的挑战。
因此,寻找替代能源、开展可再生能源的研究,对于维护国家的能源战略安全、减少环境污染具有十分重要的意义。
本文介绍了目前集中以生物质制取氢气的方法。
关键词:生物制氢;厌氧发酵;棉花秸秆;发展前景目前,人类所使用的商品能源中,95%是化石能源。
在能量消耗中比重最大的是石油,约占能源消耗总量的45%,煤炭约占30%,天然气约占21%。
而这些矿物燃料都是不可再生的能源,在地球上的储量是有限的。
世界煤炭储量估计约为10万亿吨,据目前开采速度大约可以维持400年;世界石油总储量约3000亿吨,其中探明储量1240亿吨,以1989年的开采水平可维持40年,即使地球上总储量全部被开采,也维持不了七、八十年。
世界天然气储量发展中国家和工业化国家各占一半,因为发展中国家生产力水平低,其储量和产量比为9年,而工业化国家仅为39年。
同时,随着有限储量的化石燃料(煤炭、石油和天然气)的减少、能源需求的不断增长、,化石燃料燃烧(生成二氧化碳、二氧化硫和氮氧化物等)造成的环境污染、温室效应和酸雨,使21世纪的能源面临巨大挑战世纪的人类面临巨大挑战。
面对着严峻的能源危机与环境污染,促使社会、经济、社会和环境协调发展,实施可持续发展战略己经形成共识。
因而,开发利用新能源的开发和利用,以替代非再生能源,已成当今世界迫切和现实的研究课题之一。
许多国家正加紧研究开发、利用太阳能、风能、海洋能、地热能、生物质能和氢能等代替能源。
1 生物质制备氢气20世纪90年代,世界上氢气的生产情况,以前利用煤炭、石油和天然气制备氢气占世界氢气生产总量的96%左右,利用生物质等其他资源制备氢气基本上还处于实验研究阶段。
经过十多年的发展,目前大约只有5%的氢是通过可再生资源的转换制取。
生物质的能源转化制氢方法主要有两种:一种是微生物转化法,另一种是热化学转化法。
基于BBD模型的玉米秸秆光合生物制氢优化实验研究一、本文概述随着全球能源需求的日益增长和环境问题的日益严峻,寻求清洁、可再生的能源已成为科学研究的热点。
光合生物制氢作为一种新兴的绿色能源技术,具有原料来源广泛、生产过程清洁无污染等优点,因此受到了广泛关注。
玉米秸秆作为一种常见的农业废弃物,其丰富的生物质资源为光合生物制氢提供了广阔的应用前景。
本文旨在通过基于BBD模型的实验研究,对玉米秸秆光合生物制氢过程进行优化,以期提高氢气产率,为光合生物制氢技术的实际应用提供理论支持和技术指导。
本文首先介绍了光合生物制氢技术的原理及发展现状,重点阐述了玉米秸秆作为光合生物制氢原料的优势。
随后,详细描述了实验所用的BBD模型(Box-Behnken Design)的基本原理及其在优化实验设计中的应用。
在此基础上,通过实验数据的收集和分析,对玉米秸秆光合生物制氢过程中的关键因素进行了深入研究,包括光照强度、温度、pH值等。
根据实验结果,提出了优化玉米秸秆光合生物制氢过程的策略和建议,为进一步提高氢气产率提供了理论依据。
本文的研究不仅有助于推动光合生物制氢技术的发展,也为农业废弃物的资源化利用提供了新的思路和方法。
本文的研究成果对于促进新能源技术的创新和发展,推动绿色、低碳、循环经济的实现具有重要意义。
二、材料与方法本实验选用新鲜的玉米秸秆作为光合生物制氢的原材料。
玉米秸秆来源于本地农田,经过自然风干后储存备用。
实验所用的微生物菌种为经过筛选的光合细菌,具有较高的氢气产生能力。
实验设备主要包括生物反应器、光源、温度控制器、气体收集装置以及气相色谱仪等。
生物反应器采用透光性能良好的玻璃材质,以保证光合细菌的光照需求。
光源采用LED灯,模拟自然光照条件。
温度控制器用于保持反应器内温度恒定,以满足光合细菌的生长需求。
气体收集装置用于收集产生的氢气,气相色谱仪用于检测氢气的纯度及产量。
(1)预处理:将玉米秸秆粉碎成一定粒度的粉末,用去离子水浸泡一定时间,以提高其可及性。
国内外利用秸秆微生物制氢技术发展现状【摘要】微生物制氢技术具有良好的环境性和安全性,是最具潜在应用前景的制氢方法之一。
综述了秸秆的预处理方法和秸秆水解液脱毒处理方法,进而介绍了利用秸秆微生物制氢研究现状。
【关键词】秸秆;微生物制氢;预处理;脱毒生物质能是仅次于石油、天然气和煤炭的第四大能源,它是以生物作为载体将太阳能以化学能形式贮存的一种能量,它直接或间接地来源于植物的光合作用,蕴藏量极大,仅地球上的植物,每年生产量就相当于目前人类消耗矿物能的20倍。
农作物秸秆是生物质能的重要组成部分,通常含有38%-50%的纤维素、20%-35%的半纤维素和15%-25%的木质素,富含氮、钾、磷等微量元素,是丰富、廉价的可再生资源[1]。
在我国,农作物秸秆年产量达6.5亿吨,其中玉米秸秆占37.4%[2],加上数量巨大的林业纤维废料和工业纤维废渣,每年可利用的木质纤维素生物质总量可达20亿吨以上[3]。
目前,这些木质纤维资源除少部分用作造纸和牲畜饲料、燃料、肥料、建筑及保温材料外,其余的都被堆积或者原地焚烧,很多地区将多余的秸秆露天焚烧,不仅造成严重的环境污染问题,也由此造成资源的浪费。
若能利用木质纤维废弃物等廉价的基质制取氢气,不但能降低氢气的生产成本,又能使废弃物资源化。
毋庸置疑,开发廉价的木质纤维素微生物制氢技术具有重要意义。
1 农作物秸秆的预处理方法目前,利用微生物发酵农作物秸秆的研究很多,由于农作物秸秆的主要成分是纤维素、半纤维素及木质素等,微生物不能利用这些大分子的物质,只能利用如葡萄糖、木糖等小分子物质,因此需要对农作物秸秆进行预处理。
当前,国内外研究人员已开发出多种纤维素的预处理方法,如蒸爆法、微波法、电离辐射法、碱处理法、酸处理法等。
李湘等[4]研究了碱处理、汽爆处理、酸处理和未处理等四种不同的方法对秸秆发酵的影响,结果表明汽爆处理和碱处理使秸秆分解效率高,汽爆处理对环境影响最小,具有很大的发展潜力。
生物质发酵产氢技术的研究与应用随着全球对清洁能源的需求日益增长,生物质发酵产氢技术成为了新的研究热点。
生物质发酵产氢技术是指利用微生物代谢产生的酸类物质对生物质进行发酵,进而产生氢气的过程。
这种技术具有能源化学反应和微生物学反应相结合的特点,其广泛应用将有助于解决环境污染和能源短缺问题,也有助于促进可再生能源的发展。
生物质的来源包括植物、农作物秸秆、木材、畜禽粪便等,其中以植物和农作物秸秆为主要原料。
传统的生物质发酵产氢技术主要利用单一种类的葡萄糖等易发酵物质,但当前研究主要针对异源混合物进行研究,以提高产氢效率。
在生物质发酵产氢技术的研究过程中,微生物的种类与数量是影响产氢效率的主要因素之一。
产氢的微生物可分为厌氧菌和光合菌两类。
前者包括乳酸菌、厌氧梭菌、芽孢杆菌等,后者包括光合细菌、光合硫细菌以及光合放线菌等。
这些微生物都可以利用生物质进行代谢,通过分解产生的有机酸发酵产生氢气,因此生物质发酵产氢技术是一种高效的生物能源转换技术。
其中,由厌氧发酵产生氢气的微生物最为常见。
乳酸菌是一类常见的厌氧发酵微生物,其分解生物质到乳酸和酸性二甲基生物碱等化合物,在一定条件下能够利用乳酸转化产生氢气。
芽孢杆菌是另一类常见的厌氧发酵微生物,其通过利用几种简单的碳化合物初始代谢产酸,然后发生酸酸发酵产生氢气。
生物质发酵产氢技术在工业、农业、家庭能源等多领域都有广泛应用。
工业领域中,利用生物质发酵产氢技术能够解决各类工业废弃物的经济和环境问题,并提供可再生能源。
在农业领域中,生物质发酵产氢技术提供了利用农业可再生资源生产能源的途径,有助于促进农村经济发展。
在家庭能源领域,利用生物质发酵产氢技术代替化石燃料,既可减少化石能源消耗,又可降低能源消费成本,同时有助于改善空气质量。
总之,生物质发酵产氢技术的研究和应用将有助于推动可再生能源发展,解决环境污染和能源短缺问题。
未来,随着技术的进一步发展,生物质发酵产氢技术将得到更广泛的应用和推广。
秸秆制备氢气工艺技术研究摘要:近年来,随着人们对能源的需求剧增,石油价格持续攀升,能源短缺和环境污染问题已对我国经济的可持续发展带来严峻的挑战。
因此,寻找替代能源、开展可再生能源的研究,对于维护国家的能源战略安全、减少环境污染具有十分重要的意义。
本文介绍了目前集中以生物质制取氢气的方法。
关键词:生物制氢;厌氧发酵;棉花秸秆;发展前景目前,人类所使用的商品能源中,95%是化石能源。
在能量消耗中比重最大的是石油,约占能源消耗总量的45%,煤炭约占30%,天然气约占21%。
而这些矿物燃料都是不可再生的能源,在地球上的储量是有限的。
世界煤炭储量估计约为10万亿吨,据目前开采速度大约可以维持400年;世界石油总储量约3000亿吨,其中探明储量1240亿吨,以1989年的开采水平可维持40年,即使地球上总储量全部被开采,也维持不了七、八十年。
世界天然气储量发展中国家和工业化国家各占一半,因为发展中国家生产力水平低,其储量和产量比为9年,而工业化国家仅为39年。
同时,随着有限储量的化石燃料(煤炭、石油和天然气)的减少、能源需求的不断增长、,化石燃料燃烧(生成二氧化碳、二氧化硫和氮氧化物等)造成的环境污染、温室效应和酸雨,使21世纪的能源面临巨大挑战世纪的人类面临巨大挑战。
面对着严峻的能源危机与环境污染,促使社会、经济、社会和环境协调发展,实施可持续发展战略己经形成共识。
因而,开发利用新能源的开发和利用,以替代非再生能源,已成当今世界迫切和现实的研究课题之一。
许多国家正加紧研究开发、利用太阳能、风能、海洋能、地热能、生物质能和氢能等代替能源。
1 生物质制备氢气20世纪90年代,世界上氢气的生产情况,以前利用煤炭、石油和天然气制备氢气占世界氢气生产总量的96%左右,利用生物质等其他资源制备氢气基本上还处于实验研究阶段。
经过十多年的发展,目前大约只有5%的氢是通过可再生资源的转换制取。
生物质的能源转化制氢方法主要有两种:一种是微生物转化法,另一种是热化学转化法。
1.1 微生物转化制氢生物制氢想法最先是由Lewis于1966年提出的,生物产氢的方法只需要消耗少量的能量且对环境无害。
因此,生物产氢技术的研究受到了世界各国的普遍重视,包括英国、荷兰、加拿大、印度、意大利和中国都相继在生物产氢领域开展了研究。
生物质产氢主要有化能营养微生物产氢和光合微生物产氢两种。
属于化能营养微生物的是各种发酵类型的一些严格厌氧菌和兼性厌氧菌,发酵微生物产氢的原始基质是各种碳水化合物、蛋白质等。
光合微生物如微型藻类和光合作用细菌的产氢过程与光合作用相联系,称光合产氢。
20世纪90年代初,中科院微生物所、浙江农业大学等单位曾进行“产氢紫色非硫光合细菌的分离与筛选研究”及“固定化光合细菌处理废水过程产氢研究”等,取得一定结果。
在国外已设计了一种应用光合作用细菌产氢的优化生物反应器,其规模将达日产氢2800m3。
该法采用各种工业和生活有机废水及农副产品的废料为基质,进行光合细菌连续培养,在产氢的同时可净化废水并获单细胞蛋白,一举三得,很有发展前途。
1.2 生物质热化学转化制氢生物质热化学制氢可分为直接制氢和间接制氢两大类,主要包括快速热解液化间接制氢,以及催化气化、水蒸气部分氧化、超临界水制氢和高温等离子体制氢等直接制氢方法。
1.2.1 生物质快速热解间接制氢间接制氢是指将生物质问接加热使其热解为可燃气体、液相烃类,然后对热解产物进行第二次催化裂解,使烃类物质继续裂解以增加气体中的氢含量,再经过变换反应将一氧化碳也转变为氢气,最后对气体进行分离。
由于热解过程中不加或只含有少量的空气,避免了氮气对气体的稀释,降低了气体分离的难度和设备成本。
因此国内外有许多科研单位都热衷于这种技术的研究和开发。
如荷兰能源研究中心、意大利佩鲁贾大学,以及我国山东省科学院能源研究所都进行了相关技术的研究和开发,并取得了一定的成果【5]。
我们课题小组也开始了热解固体废弃物制取氢气的试验,已取得初步成果,前景令人乐观。
部分实验数据如表1和表2所示。
1.2.2 生物质催化气化制氢生物质催化气化制氢是目前比较热门一种制氢新工艺,它是用空气或富氧气体与水蒸气一起作为气化剂将生物质气化,产品主要有氢气、一氧化碳和少量的二氧化碳等不凝性气体和常温凝结的大分子烃类(热解油),然后再将热解油裂解为氢气等可燃性气体,最后经过重整反应得到富氢不凝性气体。
近年来生物质催化气化制氢引起世界各国的广泛关注,特别是国外在这方面进行了大量的研究,得出了白云石和镍基催化剂对于提升产气质量有显著影响的结论【。
中科院广州能源所、清华大学、浙江大学等高校科研所也都进行了相关的研究和实验,并取得了一定的成果。
广州能源研究所开发出了一套生物质催化气化制氢新工艺,它的创新点在于把生物质气化、焦油催化裂解、水蒸气重整变换连成一体化制氢。
该方法根据生物质气化、焦油裂解和水蒸气变换反应所具有的不同特点、反应气氛及催化剂种类,分别将它们控制在流化床的不同区域,实现资源一能源一环境的一体化利用。
与普通生物质制氢工艺比较,不可凝气体及氢气产率都有大幅度提高,单位千克生物质产氢量达到90g以上,不可凝气体在经过固定床转化后氢气产量可进一步提高至100g以上该种方法具有工艺和设备简单、能源转换效率高、原料适应性强等特点。
但使用空气作气化剂时会增加氢气的提纯难度;使用富氧空气作气化剂时又会增加设备成本,用水蒸气则有利于富氢气体的产生。
1.2.3 水蒸气部分氧化制氢生物质的水蒸气部分氧化制氢方法早已引起国外科研单位的注意,20世纪9o 年代后期,欧洲JOULEJOR3一CT97—0196计划就已经开始了生物质的水蒸气氧化制取富氢气体的实验研究,研究目标为发展流化床气化生物质产氢,其气化过程基于一个双床结构,一为气化区,以为燃烧区。
为了达到高的氢气产量,水蒸气为气化剂,并选择合适的催化剂参加反应。
中国科学院广州能源所也进行了相关的实验研究。
实验是在小型流化床反应器中进行的,以松木粉为原料,反应温度为900~C。
虽然该方法可得到较高的产氢率。
但能耗高却是它的一大缺点。
1.2.4 超临界水制氢日本在新能源产业技术综合开发机构的主持下,在通产省资源环境技术综合研究所进行超临界水与生物质反应制取氢气的研究,反应器温度为45O℃、压力为22MPa时产气量为1.5L/g,气体组成为:氢气%,甲烷14%【8]。
该项研究已被日本技术战略推进机构列入“超临界水发电技术”研究开发计划。
美国圣地亚哥通用原子公司在1997年进行了生物质超临界水气化(SC.WG)产氢的技术和商业的可行性研究,并对污水、污泥、造纸废渣、城市固体废弃物可燃部分的SCWG产氢方法和其他气化系统进行了比较,表明SCWG对含水量高及含有有毒有害污染物的处理有利。
美国夏威夷大学的夏威夷自然能源研究所近年在美国能源部的支持下进行了超临界水和生物质的气化研究工作,在28MPa及催化剂存在条件下得到了组成为60%的氢气、10%的甲烷和30%二氧化碳的合成气。
产气量为2L/g,转化率接近100%,没有焦油产生。
清华大学、西安交通大学、浙江大学等单位在用超临界水处理废弃物及生物质方面也在进行一些基础性研究工作。
研究表明,生物质的气化率可以达到100%,气体产物中H2的体积百分比含量甚至可以超过50%以上,且不生成焦油、木炭等副产物,不会产生二次污染。
但由于超临界水气化所需的温度和压力对设备和材质要求较高,而且超临界水氧化性较高,对设备有较大的腐蚀性作用。
1.2.5 高温等离子体制氢用等离子体进行生物质转化是一项完全不同于传统生物质转化形式的工艺,目前产生等离子的手段有很多,如聚光炉、激光束、闪光管、微波等离子以及电弧等离子等。
生物质在氮的气氛下经等离子体热解后,产欠气中的主要组分就是H2和CO,完全不含焦油。
在等离子体气化过程中可通过水蒸气调节和CO比例。
由于高温等离子体的产生需要通过电弧放电产生,因此能耗很高,只有在特殊场合或不计成本的情况下才使用这种制氢方法。
2.秸秆厌氧发酵制氢生物质是植物光合作用的最主要的产物,实际产量丰富。
利用现代生物技术将秸秆等纤维素类物质转化为新能源,可以缓解或解决能源问题以及农作物资源对环境污染的问题。
本文以经预处理的农业水稻秸秆为原料,以活性污泥作为天然厌氧发酵菌群来源,厌氧发酵制取生物氢气。
原料的预处理关系到后续工序和物料转化利用率、产品得率、成本等。
利用化学的、物理的方法对纤维素类物质进行预处理,可以提高对原料的利用率。
作为预处理过程中两种最为常见的处理方法,酸处理与氨处理相比,酸处理更能提高纤维素类物质的利用率,提高产氢量。
在最适条件下,将原料中纤维素、半纤维素的利用率从氨处理时的24.28%提高到35.87%。
酸处理的最适工艺条件为,硫酸浓度0.7%,处理压力0.1MPa,维压时间60min,固液比为1:12,原料过60 目筛。
原料秸秆经过处理后,在温度37℃,初始pH 值6.0,底物浓度30g/L,污泥浓度27.5g/L,以蛋白胨为有机氮源,NH_4Cl 为无机氮源条件下的产氢能力为94.69ml/(g·TS)。
同时对厌氧发酵生物产氢过程进行了试验研究,优化了产氢条件,其最适厌氧发酵产氢的工艺条件为,温度37℃,初始pH 值7.0,底物浓度40g/L,污泥浓度27.5g/L,以玉米浆为有机氮源,NH4Cl 为无机氮源。
在此条件下,原料秸秆的产氢能力为131.7ml/(g·TS),产氢延迟时间为5.8 小时,原料中纤维素、半纤维素的利用率提高到49.89%。
所得生物气产物中没有检测到甲烷,氢气含量为55.4%。
利用以农作物秸秆为代表的纤维素类物质经预处理结合发酵产氢的研究较少,通过设计正交实验对酸(氨水)浓度、反应压力、时间以及固液比等参数的研究,考察了秸秆在不同预处理条件下产氢的情况,优化预处理条件,提高了秸秆的有效利用率;同时对厌氧发酵生物产氢过程在不同条件(pH 值、温度等)下的产氢过程进行了试验研究,优化了产氢条件。
3 结论目前,世界各国都在积极研究利用各种有机废弃物制取氢气的技术,如利用农作物秸秆、木屑,以及市政污泥、废旧塑料、橡胶轮胎、家电外壳等各种城乡废弃物作为原料制备氢气。
经过综合考虑,我利用各种生物质废弃物的热化学转化制氢是一条完全适合我国国情的制氢工艺路线,它在众多的制氢技术中具有突出的优势:其工艺相对简单,设备要求不高,原料来源丰富,成本低廉,适合大范围中小型企业的发展格局。
而且在制备过程中能耗少,对环境污染小。
因此,利用生物质热化学转化制氢工艺,不仅可以缓解我国经济社会发展对能源的需求压力,减少对化石燃料的依赖,保护国家能源安全,而且在保护环境、减缓温室效应、提高农民收入、增加就业岗位、缓解就业压力等方面具有积极意义。