能源草酶解光合生物制氢实验研究

利用王草、象草、柳枝稷、紫花苜蓿这4种常见能源草的纤维素酶酶解液作为产氢底物,对其光合生物制氢性能进行了实验研究,以累积产氢量和产氢速率为考察指标,对比了不同类型能源草的产氢能力,并利用修正的Gompertz方程对产氢过程进行回归分析,验证了能源草作为光合制氢原料的技术可行性。结果表明,当产氢工艺条件为光合细菌接种量30%、温度30℃、光照度2 000 lx、发酵时间120 h时,紫花苜蓿产氢性能最好,王草次之,而象草和柳枝稷的产氢性能较差。王草、象草、柳枝稷和紫花苜蓿的累积产氢量分别为75.3、27.2、26.1和81.6 m L,最大产氢速率分别为7.83、3.5、4.33、14.75 m L/(h·L)。     

新农科背景下农业工程学科教学改革方向与措施

基于新农科建设,提出了农业工程学科建立特色优势专业集群、开展交叉科学知识体系更新融合和探索实践教学新方法的改革方向.实施基于专业集群和微文化的教学内容改革措施,并利用信息化手段和项目驱动教学方法的措施,以一流专业为载体,推动一流精品课程建设,重构混合式教学方式,完善实践教学监控体系,推动专业虚拟仿真实训课程应用,达...     

高粱秸秆光合产氢体系流变特性的影响因素

以红螺菌科光合细菌为试验菌种,采用单因子试验的方法,研究了高粱秸秆光合产氢体系流变特性的影响因素,结果表明菌种对生物质的分解利用程度与细菌数目有一定的关系,体系相对黏度随产氢反应时间呈先增大后减小的趋势,秸秆光合产氢的最佳接种量（体积分数）为20%～30%;体系相对黏度随温度升高出现下降的趋势,但当超微高粱秸秆颗粒总质量恒定时,颗粒间的相互作用强度随颗粒粒径的减小而增强,体系的流动性相应降低,相对黏度相应增加;同时,当体系中的超微秸秆浓度提高后,颗粒间距减小,碰撞、凝聚、聚合使得有效容积率增大,颗粒的自由移动变得很难,体系相对黏度随超微秸秆浓度增大而增大,有利于光合产氢反应的进行。此研究以期为超微秸秆光合产氢体系的传质、传热和速度场分布提供参考。     

光合细菌产氢系统产热速率影响因素

以产氢细菌为试验菌种,采用单因子试验的方法,研究了光合细菌产氢系统产热速率的影响因素,结果表明：不同产氢条件下系统产热速率均呈先增加后减小的趋势,最大产热速率一般出现在6～8 h。初始温度、光照度和接种量对产氢系统的产热速率有显著影响,葡萄糖浓度和NH4+浓度对产热速率有一定的影响,但相对较小。初始温度为27℃、光照度为3000 Lx、接种量为10%、葡萄糖浓度4.0%、NH4+浓度为0.6 g/L时,光合细菌产氢系统的产热速率最大。该文为光合细菌制氢技术的工业化以及光合生物制氢反应器运行过程中温度控制系统的设计提供了依据。     

普通本科高校中基层教学组织形式比较

基层教学组织是高校是教学任务的具体承担者,也是影响教学质量的关键因素.针对高校基层教学组织认识中结构形式不明、职能定位不清、以偏概全式管理等问题,文章对比分析不同基层教学组织的组织架构、组织职能、人员组成、组织形式和日常活动等特征,理清了不同基层教学组织间的相互关系,明确课程基层教学组织是教学行为的具体执行单元,专业基...     

添加消泡剂对光合细菌生长和产氢量的影响

消泡剂可以减少光合细菌产氢过程中泡沫的生成,防止泡沫对管道及外围设备的腐蚀。该文以磷酸三丁酯、十八醇、菜籽油和十二烷基苯磺酸钠作消泡剂研究了它们对光合细菌生长和产氢的影响,结果表明菜籽油和十八醇具有较好的消泡能力,并对光合细菌的生长和产氢有促进作用,其产氢体积分数分别比对照提高了5.4%和3.95%。磷酸三丁酯对光合细菌的生长有明显的抑制作用,十二烷基苯磺酸钠则降低光合细菌的增殖速度,使菌体达到最大菌体浓度的时间延迟了48 h,并使产氢体积分数下降了17.88%。菜籽油适宜作物光合产氢过程的消泡剂,建议其经济添加体积分数为0.05%。     

磷酸盐和碳酸盐对秸秆类生物质光发酵产氢的影响

为研究磷酸盐和碳酸盐对光发酵产氢过程的影响,该文主要以酶解预处理后的玉米秸秆为产氢基质,对不同浓度的磷酸盐(K_2HPO_4)和碳酸盐(NaHCO_3 )下的氢气产量、pH值、ORP值和产氢动力学结果进行分析。结果表明,当K_2HPO_4的浓度为10 mmol/L时,氢气产量为(40.65±0.35)m L/g,比对照组显著提高了28.48%,对光发酵产氢的促进效果最好;终pH值为6.37±0.02,显著高于对照组的6.06±0.03,能够有效缓冲反应体系的pH值。不同K_2HPO_4浓度下的产氢动力学特性结果表明,适当的K_2HPO_4浓度提高了最大产氢潜能和最大产氢速率,缩短了产氢延迟时间,当K_2HPO_4的浓度为10 mmol/L时,最大产氢潜能最大,和最大产氢速率较大,产氢延迟时间较短,分别是40.81 m L/g、1.87 m L/(h·g)和2.85 h。当NaHCO_3 浓度为5 mmol/L时,氢气产量为(37.46±1.40)m L/g,比对照组显著提高了18.39%,对光发酵产氢的促进效果最好;终pH值为6.26±0.04,显著高于对照组的6.06±0.03,能够有效缓冲反应体系的pH值。不同NaHCO_3 浓度下的产氢动力学结果表明,适当的NaHCO_3 浓度能够提高最大产氢潜能和最大产氢速率,但却会延迟光合细菌的产氢,当NaHCO_3 浓度为5 mmol/L时,最大产氢潜能和最大产氢速率最大,产氢延迟时间相对较短,分别是37.26 m L/g、1.92 m L/(h·g)和5.11 h。该研究可为秸秆类生物质光发酵生物制氢工艺提供参考。     

生物质锅炉多效烟气净化装置设计与性能研究

为进一步降低生物质锅炉烟气排放污染,针对生物质锅炉烟气排放特点,设计了一种具有除尘、脱硫、余热利用功能的多效烟气净化装置,研究了该装置的工艺设计、系统计算,考察了该套装置的连续烟气净化性能。生物质锅炉多效烟气净化装置经过连续性运行,整体运行稳定,烟气温度、烟气SO_2含量、烟尘含量、SO_2去除率、烟尘去除率等工艺参数和运行指标均较为平稳。出口烟气温度控制在(62±3)℃范围内,平均出口烟气SO_2质量浓度为4.2 mg/m~3,SO_2去除率达到70.6%。平均出口烟尘质量浓度为4.6 mg/m~3,烟尘去除率达到90.57%,具有较好的运行稳定性和较高的除尘、脱硫效率。     

光合-厌氧混合菌群生物共发酵产氢动力学研究

以光合、厌氧细菌混合菌群为对象,研究了混合菌群共发酵产氢过程中产氢动力学特性,建立了混合菌群生物共发酵产氢过程中关于菌体质量浓度、底物利用及产氢量的动力学模型。将光照因素引入混合菌群产氢动力学模型中,采用同伦摄动法(HPM)对非线性动力学模型进行求解,得到了混合菌群共发酵产氢过程中菌体质量浓度、底物利用及产氢量的动力学模型。通过与实验数据对比,模型与实验数据基本一致,能够很好地反映出共发酵产氢过程中产氢参数的变化趋势。对建立的3个动力学模型的动力学参数的相互关系及其敏感性进行了分析,研究发现动力学参数中最大比生长速率对模型结果的影响最大,最大比生长速率对菌体质量浓度影响的变化量达到79%,对底物质量浓度影响的变化量达到118%,对产氢量影响的变化量达到98. 4%。