均相沉淀水热法制备复合分子筛催化剂及其在甲烷制氢中的应用

针对沼气再利用,以甲烷制氢为目标反应,采用均相沉淀水热法直接合成了以镍为活性组分的铈基复合分子筛催化剂NiO/CZ-SX。借助在线测试,BET,H_2-TPR等技术对催化剂进行测试表征,结果表明,在前驱液配比TPAOH∶TEOS∶H_2O=25∶100∶15000的条件下制备的催化剂NiO/CZ-S15,其活性组分与载体的相互作用和表面及体相晶格氧的移动能力最强,能有效地提高催化剂的活性和高温水热稳定性;在常压、空速为3000 h~(-1)和水碳比为3的条件下,初始甲烷转化率为99.4%,在312 h的稳定性测试后,甲烷转化率仍维持在93.2%。此制备方法可以通过提高金属氧化物的分散度解决传统甲烷制氢催化剂高温水热稳定性较差的问题。     

沼气净化提纯制取生物甲烷技术发展现状

随着国内沼气产业的迅速发展,如何高值化利用沼气、发挥更大经济效益是大中型沼气工程由环保型模式向能源型模式转变的关键。目前,国内外沼气利用方式已呈现由驱动发电机进行热电联产向净化提纯制取生物甲烷转变。生物甲烷用于替代石化天然气或用作车用燃气,是沼气高值化、能源化利用的重要发展方向。该文概述了国内外沼气净化提纯技术及产业发展现状,阐述了目前沼气脱除硫化氢、二氧化碳的工艺技术研究状况和进展。      

甲烷检测仪在沼气服务体系中的应用

本文对比总结了沼气成分中甲烷的三种主要检测方法:奥氏气体分析法、热导元件检测法、红外光谱检测法,分析了三种方法的特点及其在我国农村沼气服务体系中的适应性.奥氏气体分析法由于不能实现自动化,很难在农村沼气技术服务体系中推广;热导甲烷检测法原理简单,但是存在精度低、标定困难、寿命短等问题,对于含有空气,N2,H2等成分的沼气测量误差很大;红外光谱检测法能够独立监测CH4和CO2,精度高、寿命长,可用于沼气中高浓度甲烷检测,也可用于沼气泄漏中低浓度甲烷报警.     

沼气净化压缩灌装的中试生产工艺研究

通过对从沼气池出来的原沼气进行净化处理,去除和分离沼气中硫、水等杂质组分,采用高压液化的方法来分离二氧化碳和甲烷,将净化、分离后获得的甲烷加压灌装气瓶,用于民用或车用。文章对沼气净化压缩灌装中试工艺进行深入分析,解决了中试中出现的一些实际技术问题,并对试验中设备、工艺及具体操作提出了改进,以便于工业化推广应用。     

沼气净化技术现状

沼气中主要含CH4和CO2,还有少量的H2S,NH3,痕量的H2,N2,O2,CO和卤化烃,沼气通过净化达到含甲烷97%以上,可以被用作汽车燃料,并入天然气网,沼气燃料电池发电等高端应用,发挥更大的经济价值。本文综述了近年来国外在沼气应用方面的主要技术状况和进展,并结合我国沼气应用方式现状分析了我国沼气能源应用的发展方向。     

沼气站甲烷实时监测报警系统的开发

沼气发酵过程产生的主要气体之一是甲烷,沼气站气体的比重是沼气发酵优劣的重要指标。但若此气体发生部分泄漏,就会导致遇明火后爆炸等危险,对沼气站的安全生产造成重大影响。文章采用基于催化燃烧原理的可燃气体探测器,开发了用于沼气站甲烷检测的实时监测报警系统,通过安装在沼气发酵罐附近的检测装置进行甲烷实时监测,并在其泄漏量超标时报警,对沼气站的安全生产、运行及管理起到重要的作用。     

非贵金属类甲烷催化燃烧催化剂的研究进展

甲烷作为天然气的主要成分,研究其低温下的催化活化对其应用有着重要意义。文章重点针对甲烷催化燃烧技术,归纳了近年来此技术在非贵金属催化剂研究方面的进展,重点阐述了催化剂制备方法对催化剂发展的影响,并且探讨了甲烷催化燃烧技术相关催化剂未来的发展方向。     

沼气应用技术新方向

本文介绍了当前国内外沼气技术应用的动态：利用浓缩净化技术把沼气改进成高热值的生物质甲烷，并将其用到天然气应用的相关领域，可为中国沼气应用的发展提供一些借鉴和思考。     

基于熔融碳酸盐燃料电池的沼气高效发电系统研究

文章构建基于熔融碳酸盐燃料电池(molten carbonate fuel cell,MCFC)的沼气高效发电系统,集成燃气轮机、蒸汽底循环进行常压和增压沼气-MCFC联合循环系统的模拟计算,分析系统设计工况下发电性能,研究沼气甲烷浓度和工作压力对系统性能的影响.结果表明:沼气-MCFC联合循环系统具有较高的效率,可达...     

以沼气代替乙炔对钢材气焊、气割

气焊、气割所用可燃气,一般均为乙炔。我们利用沼气代替乙炔,对钢材焊接和切割进行了反复实验,获得较园满的成功。工艺过程如下: 所用助燃气,仍为压缩的二级纯度的氧气;所用可燃气,为水压式沼气池所产沼气,其体积百分组成为甲烷65％,二氧化碳30％,硫化氢、一化氧碳、氨和氮等5％。这种混和气的燃烧温度,稍低于氧炔焰。为了提高火焰的温度,我们串连了一个0.5m~3容积的石灰水洗气罐,对混合气进行了富集     

甘蔗叶干法厌氧发酵工艺研究

为实现甘蔗叶的能源化利用,采用干法厌氧发酵方法研究发酵原料总固体含量为20%时,不同接种量、草粪比以及发酵温度对甘蔗叶产气量和产甲烷的影响。结果表明：接种量在30%和40%时发酵可以正常启动,接种量为40%时总产气量最高,但发酵后期甲烷含量下降很快;草粪比为1∶1和2∶1时总产气量高,甲烷含量均在60%以上,产气效果明显好于草粪比为1∶0的处理组;发酵温度为35℃时,总产气量和甲烷含量最高,发酵温度为30℃和40℃时总产气量相差不大。甘蔗叶干法厌氧发酵产沼气效果较好的工艺参数为：接种量30%、草粪比1∶1和发酵温度35℃。各处理组在甲烷含量达到最高值之前,甲烷含量与发酵时间之间呈现很强的线性相关性。产气高峰过后,虽然日产气量明显下降,但气体中甲烷含量下降幅度不大。     

厌氧消化中甲烷产量及沼气中甲烷含量的理论探讨

本文对厌氧消化中实测甲烷产量及沼气中甲烷含量两个问题从理论角度作了分析探讨。给出了甲烷的氧当量或理论ＣＯＤ值计算理论甲烷产量的方法；并给出了考虑合成因素时ＣＯＤ去除量与甲烷产量的关系式；举例分析了甲烷在水中的溶解度对不同的ＣＯＤ浓度的废水甲烷产量的影响。对实测沼气中甲烷含量与理论计算结果不符的现象分别从ＣＯ２和ＣＨ４在水中的溶解度及ＣＯＤ去除率等方面举例进行了分析探讨，旨在对厌氧消化过程中的一些现     

成年奶牛温室气体排放分析

为厘清我国奶牛养殖行业温室气体排放现状,指导奶牛养殖温室气体减排路径规划,分析了一头成年奶牛全产业链的温室气体排放情况。结果显示：以敞口厌氧塘粪污处理为基线,沼气工程可实现粪污管理过程温室气体减排90%以上,结合沼液密闭贮存,减排可达98%,其中甲烷减排贡献占98.3%;奶牛粪便处理后利用过程,通过能源替代、化肥替代和土壤固碳可创造减排固碳效益,年最大减排固碳能力达3.611 tCO₂e·头^-1;从奶牛养殖全链条考虑,不同奶牛粪便管理利用情境下,沼气工程处理粪污且结合三沼利用模式下,温室气体减排效益最显著,奶牛年净排放量仅为3.742 tCO₂e·头^-1a^-1),与敞口厌氧塘粪污处理利用模式相比减排65%,与堆肥结合粪肥还田模式相比减排30%。优先选用沼气工程作为奶牛粪便管理方案,同时加强沼气和沼液沼渣的回收利用,是实现奶牛养殖业温室气体尤其是甲烷减排的有效途径。     

沼气储气膜与普通PVC膜材对甲烷气体透过性试验研究

大中型沼气工程中,沼气储存环节能有效平衡产气、用气,在整个生产过程中占有重要地位.近年来,随着膜材生产技术水平的提高,膜结构储气装置在沼气工程中也得到了日益广泛的运用.本次试验对沼气专用储气膜 和普通PVC两类膜材的甲烷气体透气性进行了测试.结果表明:相对于普通PVC膜材,沼气专用储气膜具有更加优越的甲烷气密性,更适用于沼气储存环节,也在一定程度上为沼气膜透气性能的研究提供了理论和试验依据.     

生物油模型化合物水相重整制氢热力学分析

利用Gibbs自由能最小化原理对生物油模型化合物水相重整制氢过程进行了热力学平衡计算,考察了反应温度为340 ～ 660 K、压力比Psys/PH2O为0.1 ～2.0时两个变量对H2选择性、CH4选择性、积碳以及原料转化率的影响.计算结果表明,当体系存在甲烷化与积碳反应时,原料转化率大于99.99％且无固态碳生成,但甲烷化较制氢反应热力学更有利.限制甲烷化反应后可提高H2选择性,其产氢机理主要为原料的直接裂解反应,且1 mol甲醇、乙酸与乙二醇可分别生成约0.999、1.940、1.999 mol的固态碳.同时限制甲烷化反应和积碳反应,在反应温度500 K、压力比Psys/PH2O为1.1时,水相重整甲醇、乙酸、乙二醇可得到H2选择性为74.98％、66.64％、71.38％,且3种原料转化率均大于99％.     

秸秆与粪便不同配比发酵产沼气试验研究

本试验以秸秆与粪便的不同原料配比,设置十个处理进行沼气发酵试验。通过对比启动时间、总产气量、TS产气率及甲烷含量等参数,以探讨最佳的原料配比。结果表明:秸秆比例过大或过小生产沼气的效率均不高,只有50%秸秆与50%粪便配合时,其总气量,TS产气率及甲烷含量才达到最高。秸秆原料可完全替代粪便生产沼气,但必须进行前处理,且发酵启动慢,比纯粪便原料慢了3～10天,产气高峰期也推迟了15天左右,但产气持续时间较长,可达6个月左右。     

外源重金属对猪粪厌氧发酵产气特性的影响北大核心

文章针对当前畜禽粪便中重金属含量较高的问题,研究外源添加重金属对厌氧发酵的影响,旨在为我国沼气工程的健康、稳定运行提供一定的科学依据。以猪粪为发酵原料,采用厌氧发酵技术,通过监测沼气产量及甲烷含量,研究外源添加重金属Cu,Zn,Cr对猪粪厌氧发酵产气特性的影响。通过试验研究,得出如下结论:在添加外源重金属Cu和Cr的沼气发酵中,随着发酵反应中重金属Cu含量增大总产气量减少,甲烷含量降低;在添加外源重金属Zn的沼气发酵中,外源Zn可促使产气高峰提前,可提高甲烷含量。     

不同恒温条件厌氧发酵的沼气成分研究

为了研究发酵温度对厌氧发酵产沼气的成分影响,在4个11.5 L的发酵罐中进行了恒温19℃,30℃,37℃和52℃的鲜牛粪厌氧发酵实验,并用沼气分析仪实时测量了沼气成分。实验结果表明,37℃恒温厌氧发酵的产气量和产甲烷量为最大,其发酵周期为22天,在发酵周期内干物质产气率为0.31 m3.kg-1,池容产气率为0.76 m3.m-3d-1,平均甲烷含量为53.59%;19℃厌氧发酵的产气量和产甲烷量都为最小。     

沼气发酵过程中产甲烷菌快速计数方法的研究

文章采用MPN以及显微计数两种方法对不同样品中甲烷菌数目进行检测.试验结果表明:显微计数用于沼气发酵过程中的甲烷菌检测是可行的.该法比MPN计数更加快速简便,结果也更接近真实情况.     

EGSB反应器的动力学模型研究（H）—参数估计与过程模拟

本文利用实验室处理葡萄糖自配水的EGSB反应器在第33-70d的运行数据对厌氧动力学模型进行了参数估计,然后利用该模型对EGSB反应器在第71-117d的实际运行进行动态模拟,模拟结果如出水COD值、反应器内部PH值、出水碱度、沼气产量、沼气中的甲烷含量以及反应器内部生物量等与实际运行数据吻合良好。