载体对负载型镍基催化剂二氧化碳-甲烷重整制合成气性能的影响

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作者 何聂燕 李学琴 +4 位作者 刘鹏 雷廷宙 李瑶 赵振振 朱卫兵 《低碳化学与化工》 北大核心 2025年第10期10-18,共9页

二氧化碳(CO_(2))和甲烷(CH_(4))是导致全球变暖的主要温室气体。CO_(2)与CH_(4)干重整(DRM)制合成气是解决温室气体问题的可行方案之一,但该反应催化剂易因积炭和金属烧结而失活。分别以活性炭(AC)、HZMS-5和炼铝灰渣(SA)为载体,采用... 二氧化碳(CO_(2))和甲烷(CH_(4))是导致全球变暖的主要温室气体。CO_(2)与CH_(4)干重整(DRM)制合成气是解决温室气体问题的可行方案之一,但该反应催化剂易因积炭和金属烧结而失活。分别以活性炭(AC)、HZMS-5和炼铝灰渣(SA)为载体,采用超声浸渍法制备了镍质量分数为6%的催化剂6NiO/AC、6NiO/HZSM-5和6NiO/SA。采用固定床反应装置研究了该系列催化剂对DRM反应的催化性能,并通过XRD、N2吸/脱附、TG和SEM对催化剂进行了表征。结果表明,3种催化剂中,6NiO/SA的催化活性最低,6NiO/AC具有最大的比表面积和较小的金属晶粒,表现出比6NiO/HZSM-5和6NiO/SA更佳的催化活性,在n(CO_(2))/n(CH_(4))为1、温度为900℃时反应60 min,6NiO/AC的CH_(4)转化率和CO_(2)转化率分别为91.4%和93.4%。在n(CO_(2))/n(CH_(4))为1、温度为800℃和反应时间为240 min条件下考察了6NiO/AC的稳定性,发现其CH_(4)转化率始终保持在70%左右。反应后6NiO/AC的积炭种类主要为丝状积炭,保证了催化剂的活性位点。另外,在反应体系中引入过量的CO_(2)可使反应正向进行,促进了积炭气化反应并抑制了积炭形成。 展开更多

关键词 二氧化碳-甲烷重整 镍基催化剂 活性炭 载体

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鸭粪与餐厨垃圾混合厌氧发酵产气性能研究

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作者 詹偶如 田启欢 +4 位作者 宫亚斌 甘骏龙 宋波 江桂红 孟晓山 《中国沼气》 2025年第3期19-27,共9页

以鸭粪与餐厨垃圾为原料,研究不同VS配比(6∶1、4∶1、2∶1)下混合物料在中温(38℃)和中高温(44℃)连续流厌氧发酵产气特性。结果表明:混合配比为2∶1组表现出更高的产气率,且中高温下VS产气率及去除率较中温分别提高16.77%和10.91%。... 以鸭粪与餐厨垃圾为原料,研究不同VS配比(6∶1、4∶1、2∶1)下混合物料在中温(38℃)和中高温(44℃)连续流厌氧发酵产气特性。结果表明:混合配比为2∶1组表现出更高的产气率,且中高温下VS产气率及去除率较中温分别提高16.77%和10.91%。综合分析发酵物料的VFAs及组分、pH值、氨氮、游离氨、酸碱比等理化参数发现,中高温较中温具有更高的缓冲能力,保证了发酵系统的酸碱动态平衡。适当提高发酵温度可以增加微生物群落多样性,促使厌氧发酵产甲烷以氢营养型菌种相对丰度为主,利于微生物的生长和代谢活动,提高厌氧发酵系统的转化效率。 展开更多

关键词 鸭粪 餐厨垃圾 混合厌氧发酵 中温 中高温

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蒸汽加热强度对大型生物水解反应器运行效益的影响

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作者 李科 杨虎君 +3 位作者 赵磊 吴元 王亚东 黄兴刚 《中国沼气》 2025年第4期59-63,共5页

为了探究蒸汽加热对大型生物水解反应器效益的影响,以某厨余项目EMBT(机械生物消融技术)生物水解反应器为试验平台,通过蒸汽加热强化厨余垃圾水解酸化,对比蒸汽加热前后水解液产沼气性能,从而对蒸汽加热效益进行评价。结果表明:随着温... 为了探究蒸汽加热对大型生物水解反应器效益的影响,以某厨余项目EMBT(机械生物消融技术)生物水解反应器为试验平台,通过蒸汽加热强化厨余垃圾水解酸化,对比蒸汽加热前后水解液产沼气性能,从而对蒸汽加热效益进行评价。结果表明:随着温度升高物料产气率逐步提升,说明温度提升有利于有机质从固相转化至液相,但蒸汽加热对物料产气率的提升效果先增加后降低,16℃~22℃产气提升最显著,单位温度提升可增加20%产气量;通过蒸汽加热将物料温度从16℃提升到35℃蒸汽收益最大,但蒸汽消耗量相比从16℃提升到22℃增加351%,而蒸汽收益仅提升15.69%;综合考虑运行成本和蒸汽收益,将温度控制在22℃~30℃较为适宜。试验结果为该项目稳定运行提供技术支持,同时为今后同类型项目的设计提供了理论依据和设计参考。 展开更多

关键词 厨余垃圾 生物水解 蒸汽 沼气 EMBT

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HMD厌氧消化技术在餐厨废水处理中的应用 被引量：1

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作者 屈阳 李小虎 +3 位作者 金慧宁 杭建强 秦志超 毛金锋 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期141-144,共4页

以某餐厨废水处理工程为例,阐述“高混合反应器(HMD)厌氧消化+离心脱水+气浮”工艺设计参数和处理效果,并对2022年10~12月工艺运行情况进行分析。运行结果表明:“HMD厌氧消化+离心脱水+气浮”处理工艺动植物油脂去除率94.1%,厌氧段COD... 以某餐厨废水处理工程为例,阐述“高混合反应器(HMD)厌氧消化+离心脱水+气浮”工艺设计参数和处理效果,并对2022年10~12月工艺运行情况进行分析。运行结果表明:“HMD厌氧消化+离心脱水+气浮”处理工艺动植物油脂去除率94.1%,厌氧段COD和VS的平均去除率分别为81.1%和79.4%,出水pH、COD、SS和油脂满足设计要求;厌氧段容积负荷高达7.6 kgVS/(m~3·d)。工艺运行成本30.4元/m~3水(不含人工费)。该工艺适用于用地紧张且对厌氧处理效率要求较高的地区。 展开更多

关键词 高混合反应器 餐厨 厌氧 去除率 容积负荷

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邯郸某垃圾填埋场渗滤液处理站扩容改造工程实例

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作者 朱海东 朱卫兵 《工业水处理》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期192-198,共7页

由于邯郸某生活垃圾填埋场的垃圾填埋量激增和渗滤液处理设施老化损坏,填埋场原有渗滤液处理站已无法满足现有渗滤液处理需求。采用“预处理+外置式膜生物反应器(MBR)+纳滤(NF)+反渗透(RO)”的组合工艺对原有渗滤液处理站进行扩容改造,... 由于邯郸某生活垃圾填埋场的垃圾填埋量激增和渗滤液处理设施老化损坏,填埋场原有渗滤液处理站已无法满足现有渗滤液处理需求。采用“预处理+外置式膜生物反应器(MBR)+纳滤(NF)+反渗透(RO)”的组合工艺对原有渗滤液处理站进行扩容改造,并新建纳滤浓缩液减量化系统,采用“物料膜减量+腐殖酸提取”工艺实现纳滤浓缩液减量处理。通过合理布置、利旧改造和新建钢罐等措施有效解决了工期紧张、场地紧凑和资金短缺等问题。扩容改造后渗滤液处理站处理规模提升至500 m^(3)/d,出水清液产率达到95%,出水水质稳定达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB 16889—2008)中表2排放标准。工程总投资为2218万元,改造后渗滤液处理站实际运行成本为41.82元/m^(3)。 展开更多

关键词 垃圾填埋场 渗滤液处理站 扩容改造 外置式膜生物反应器 纳滤 反渗透

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昆虫蛋白对淘汰蛋鸡养殖的应用效果研究

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作者 朱丽可 石磊 +4 位作者 刘宏运 沈敏玉 刘建亮 戴辉 汤晓艳 《中国饲料》 北大核心 2024年第19期182-189,共8页

昆虫蛋白作为生态型、经济型的蛋白饲料资源,是豆粕和鱼粉减量替代的重要产品。本文分别以5.00%、10.00%、15.00%的黑水虻、蝇蛆全脂虫粉替代饲料,从生长性能、生理机能、营养组分和风味品质及经济效益等方面探究其在畜禽淘汰蛋鸡(海兰... 昆虫蛋白作为生态型、经济型的蛋白饲料资源,是豆粕和鱼粉减量替代的重要产品。本文分别以5.00%、10.00%、15.00%的黑水虻、蝇蛆全脂虫粉替代饲料,从生长性能、生理机能、营养组分和风味品质及经济效益等方面探究其在畜禽淘汰蛋鸡(海兰鸡)养殖中的应用效果,试验周期74 d。结果显示:饲粮中虫粉的替代能一定程度上影响淘汰蛋鸡的产蛋能力,鸡蛋增产率与黑水虻虫粉添加量呈正相关性(P<0.05),当虫粉量达15%时,鸡蛋增产率达到最大,为84.79%;虫粉的替代对淘汰蛋鸡的肝功能负荷、抗氧化能力和机体代谢能力影响并不显著(P>0.05);15.00%蝇蛆虫粉、10.00%黑水虻虫粉及15.00%黑水虻虫粉组的鸡蛋蛋黄卵磷脂含量分别较对照组提升2.90%、10.45%和14.10%(P<0.05);饲粮中添加黑水虻虫粉对鸡腿/胸肉粗蛋白质的转化效果普遍优于蝇蛆虫粉,但并不显著(P>0.05);蝇蛆组对鸡腿肉粗脂肪的转化率则显著高出黑水虻组的15.72%~76.61%(P<0.05);黑水虻虫粉较高的添加比例(15.00%)一定程度上可以改善鸡蛋及鸡肉的口感风味(P<0.05)。黑水虻虫粉的饲喂,可使淘汰蛋鸡养殖的利润提升率达到70.30%,相比蝇蛆虫粉来说具有显著的经济效益。昆虫作为蛋白饲料替代,不仅能够降低饲料成本,提升淘汰蛋鸡的利用价值,还可以缓解当前国内蛋白短缺问题、助力双碳发展,在畜禽养殖中具有良好的可行性。 展开更多

关键词 昆虫蛋白 淘汰蛋鸡 饲料替代

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基于光谱色谱分析热解温度对沼渣生物炭DOM组成特性的影响 被引量：14

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作者 焦宇欣 李东阳 +5 位作者 龚天成 常燕青 孙孟阳 全文洁 杨天学 王铭 《环境科学研究》 CAS CSCD 北大核心 2021年第10期2468-2476,共9页

为探究沼渣基生物炭溶解性有机质(DOM)的组成特性,以厌氧发酵沼渣为原料,在300、400、500、600和700℃热解温度下制备了生物炭,利用紫外-可见光谱、三维荧光光谱以及反相高效液相色谱等手段,研究了生物炭中DOM的组成特性.结果表明:热解... 为探究沼渣基生物炭溶解性有机质(DOM)的组成特性,以厌氧发酵沼渣为原料,在300、400、500、600和700℃热解温度下制备了生物炭,利用紫外-可见光谱、三维荧光光谱以及反相高效液相色谱等手段,研究了生物炭中DOM的组成特性.结果表明:热解温度影响生物炭DOM的组成,随着热解温度的升高,生物炭DOM中溶解性有机碳含量出现大幅降低,由300℃时的33.2 mg/g降至700℃时的0.7 mg/g.生物炭DOM的芳香性和分子量呈先增后减的变化趋势,400℃时其芳香性和分子量最大;在300~500℃热解范围内,生物炭DOM主要与类腐殖质有关,在600~700℃热解温度范围内,生物炭DOM主要是类色氨酸物质;液相色谱分析显示,在254 nm波长处洗脱出4种芳香物质,280 nm波长处洗脱出5种醌基物质,其中4种醌基结构物质赋存在芳香结构中.研究显示,沼渣生物炭DOM的组成与热解温度密切相关,不同的热解温度会影响DOM的芳香性、分子特性、腐殖化程度、亲水性及极性等特征,光谱和色谱分析法可有效表征DOM的不同结构性质. 展开更多

关键词 沼渣生物炭 溶解性有机质(DOM) 光谱分析 色谱分析

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进料浓度和水力停留时间对分类有机垃圾厌氧消化性能的影响 被引量：5

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作者 李蕴洁 常燕青 +1 位作者 袁海荣 李秀金 《可再生能源》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期995-999,共5页

针对分类有机垃圾在高含固率条件下厌氧消化时存在的负荷高、易酸化等问题,文章提出了通过延长水力停留时间(HRT)来调节有机负荷率的方法,研究了不同进料浓度和HRT组合条件下分类有机垃圾的厌氧消化性能。研究结果表明:在不同进料浓度和... 针对分类有机垃圾在高含固率条件下厌氧消化时存在的负荷高、易酸化等问题,文章提出了通过延长水力停留时间(HRT)来调节有机负荷率的方法,研究了不同进料浓度和HRT组合条件下分类有机垃圾的厌氧消化性能。研究结果表明:在不同进料浓度和HRT组合下,分类有机垃圾厌氧消化的产气性能无显著差异,单位挥发性固体(VS)产甲烷率为300-330 mL(g·d),甲烷含量可达到56%;VS降解率均能达到70%以上,实现了有机物的高效降解;厌氧消化系统稳定性良好,各项指标均在合理范围内。 展开更多

关键词 分类有机垃圾 厌氧消化 进料浓度 HRT 有机负荷率

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提升中温和高温过渡区厌氧发酵效率的试验研究和工程验证 被引量：7

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作者 李月中 宫亚斌 +3 位作者 谭婧 詹偶如 李倩 蔡昌达 《中国沼气》 2021年第2期51-56,共6页

温度是影响微生物活动的关键因素,厌氧发酵通常采用中温或高温发酵,一般认为中温和高温之间存在“低速发酵”过渡区。文章通过试验研究及工程验证发现,餐厨垃圾浆料、牛粪、酒糟和黄贮玉米秸秆在过渡区的产气速率和产气量均明显优于中... 温度是影响微生物活动的关键因素,厌氧发酵通常采用中温或高温发酵,一般认为中温和高温之间存在“低速发酵”过渡区。文章通过试验研究及工程验证发现,餐厨垃圾浆料、牛粪、酒糟和黄贮玉米秸秆在过渡区的产气速率和产气量均明显优于中温或高温发酵,分析原因为中温和高温过渡区存在中温和高温甲烷菌群的叠加优势。 展开更多

关键词 厌氧发酵 中高温过渡区 产气速率

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水热预处理对餐厨垃圾厌氧发酵产戊酸的影响 被引量：2

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作者 王雪婷 顾霞 +3 位作者 徐先宝 赵磊 薛罡 李响 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期4994-5002,共9页

目前,厌氧发酵产戊酸受限于其产率低,且利用餐厨垃圾产戊酸的研究少有报道。水热预处理因其可以促进底物的溶出和水解,并且无需使用化学试剂及具有操作简单等优点而受到广泛的关注。本文研究了不同水热预处理温度下,分别接种酒曲和剩余... 目前,厌氧发酵产戊酸受限于其产率低,且利用餐厨垃圾产戊酸的研究少有报道。水热预处理因其可以促进底物的溶出和水解,并且无需使用化学试剂及具有操作简单等优点而受到广泛的关注。本文研究了不同水热预处理温度下,分别接种酒曲和剩余污泥对餐厨垃圾厌氧发酵产戊酸的影响。结果表明:最佳水热预处理条件(180℃)下,戊酸产量分别可达16.19g COD/L(酒曲组)和18.55g COD/L(剩余污泥组),相比空白组提高了3.66倍和0.74倍,显著提高发酵产戊酸效率。通过代谢分析发现:水热预处理可提高丙酸的产量,为发酵产戊酸提供充足的底物;此外,水热预处理有效调控厌氧发酵底物醇酸比,削弱戊酸产庚酸的转换途径,实现了戊酸的积累。微生物群落分析发现:水热预处理可提高产戊酸功能菌巨球菌属(Megasphaera)和小类杆菌属(Dialister)的相对丰度,酒曲空白组无产戊酸功能菌的富集,水热预处理(180℃)后,Megasphaera和Dialister的相对丰度可达13.77%和2.26%;剩余污泥空白组Megasphaera的相对丰度为6.21%,水热预处理(180℃)后,Megasphaera的相对丰度增加至9.35%。 展开更多

关键词 水热 厌氧 发酵 餐厨垃圾 戊酸

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秸秆预处理技术探讨及试验研究 被引量：6

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作者 常燕青 宫亚斌 +1 位作者 谭婧 何炼 《中国沼气》 2021年第2期35-42,共8页

文章通过着重介绍各类秸秆预处理技术,如物理、化学和生物等技术手段,探讨当前秸秆不同预处理技术的研究进展与应用情况,并在已有的研究基础上开展相关试验研究。结果表明采用沼液浸泡对秸秆进行处理,水解液VFA增加了近4倍,COD增加超过5... 文章通过着重介绍各类秸秆预处理技术,如物理、化学和生物等技术手段,探讨当前秸秆不同预处理技术的研究进展与应用情况,并在已有的研究基础上开展相关试验研究。结果表明采用沼液浸泡对秸秆进行处理,水解液VFA增加了近4倍,COD增加超过53.6%,秸秆水解效果明显;采用UTA系列酶制剂能有效提升并加快水解效率,缩短秸秆发酵时间3 d以上;采用NB系列酶制剂能有效提升秸秆厌氧产沼量,最高增加21.5%。通过上述研究,以期为后续秸秆工程化处理应用提供借鉴。 展开更多

关键词 秸秆 生物预处理 厌氧发酵

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全碳素生物转化沼气制备生物航煤制造路线研究进展 被引量：2

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作者 张晨悦 马英群 +5 位作者 王兴 傅容湛 黄技伟 花秀夫 范代娣 费强 《合成生物学》 CSCD 2023年第6期1246-1258,共13页

作为一种清洁可再生能源,沼气具有替代化石燃料的潜能。沼气的传统利用是通过直接燃烧获得电力和热量,但该过程会产生二氧化碳(CO_(2)),不仅降低了沼气利用的碳原子经济性,还会带来温室气体排放等问题。为了实现沼气全碳素转化,本文提... 作为一种清洁可再生能源,沼气具有替代化石燃料的潜能。沼气的传统利用是通过直接燃烧获得电力和热量,但该过程会产生二氧化碳(CO_(2)),不仅降低了沼气利用的碳原子经济性,还会带来温室气体排放等问题。为了实现沼气全碳素转化,本文提出以餐厨垃圾厌氧消化产生的沼气为原料,利用合成生物学技术和生物制造策略,将其中的全部碳素(CO_(2)和CH_(4))高效转化为生物航煤(SAF)。该制造路线利用光能自养微生物和好氧性嗜甲烷菌分别转化CO_(2)和CH4合成生物油脂,再将油脂提取并升级加工制备SAF。文章通过介绍光能自养微生物和好氧性嗜甲烷菌的关键酶和代谢途径,总结菌种改造策略和发酵工艺优化在提升油脂积累方面的研究进展。在比较了不同生物油脂预处理和升级加工的工艺特点之后,分析了相关技术的经济性和应用场景。基于SAF的燃烧性能及其在生产过程中的全球变暖潜势值,讨论了SAF制造路线的技术可行性。最后,借助技术经济可行性分析,展望了提升SAF制造路线经济性的策略,为生物技术在燃料生产领域的商业化应用提供参考。 展开更多

关键词 沼气 光能自养微生物 好氧性嗜甲烷菌 合成生物 生物航煤 生物制造

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超重力反应器内MEA-乙醇溶液用于沼气脱碳的优化传质模型 被引量：1

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作者 尹龙天 李秀金 +1 位作者 张良 常燕青 《中国沼气》 2022年第2期39-46,共8页

对超重力反应器内MEA-乙醇溶液吸收沼气中高浓度CO_(2)的传质过程进行模型化研究。该传质过程属于伴随化学反应的高浓度气体吸收过程,在传质过程中气液流量、气液相温度会有较大的变化。在实验部分进行了MEA-乙醇溶液的CO_(2)吸收能力... 对超重力反应器内MEA-乙醇溶液吸收沼气中高浓度CO_(2)的传质过程进行模型化研究。该传质过程属于伴随化学反应的高浓度气体吸收过程,在传质过程中气液流量、气液相温度会有较大的变化。在实验部分进行了MEA-乙醇溶液的CO_(2)吸收能力测试实验,为模型的建立提供了基础数据;进行了超重力反应器内4.92 mol·L^(-1)的MEA-乙醇溶液用于沼气(成分为50%CH_(4)、 50%CO_(2))脱碳的传质实验,为检测模型可靠性提供依据。在模型部分使用双膜理论建立了超重力反应器内的传质过程和传热过程的数学模型,通过传质机理分析确定了数学模型中的模型参数,引入双曲正切函数优化了有效传质表面积的关联式。利用优化的数学模型预测传质结果,使用传质实验的实验值对预测值进行验证,发现实验值与预测值之间的误差在±15%以内。 展开更多

关键词 超重力反应器 MEA-乙醇溶液 沼气脱碳 数学模型

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