沼氣原位提純方法及其反應器設計研究.pdf

1、沼氣作為可再生能源，具有替代天然氣的潛力。而通過嗜氫產(chǎn)甲烷途徑提純沼氣已經(jīng)成為原位提純沼氣的重要研究方向之一。本實驗通過一系列的研究，使用自行設計的新型厭氧反應器進行沼氣原位提純實驗，驗證了嗜氫產(chǎn)甲烷途徑的提純效果。具體工作如下:
　　(1)餐廚垃圾外源加氫厭氧消化實驗中，A、B和C組平均甲烷含量分別為62.72％、19.09％和26.56％。實驗第5天時，C組的總酸含量相對于A組增加了15.95％，其中乙酸的增量占總酸增量的47

2、.1％。
　　(2)向以餐廚垃圾為原料的中溫厭氧發(fā)酵實驗中分別添加四種不同金屬粉末，結(jié)果發(fā)現(xiàn)鐵能夠有效強化甲烷富集。厭氧消化穩(wěn)定后鐵粉組的平均甲烷含量為85.20％相對于對照組的67.58％，提高了26.07％，到培養(yǎng)后期鐵粉組甲烷含量最高可達98.87％。鐵粉組的累積甲烷產(chǎn)量比對照組提高8.26％。其中金屬粉末還原反應生成的H2還原CO2轉(zhuǎn)化而成的CH4，占增長量的12.67％。
　　(3)在設計新型厭氧反應器的過程中，使

3、用Fluent軟件對氣液兩相流場數(shù)值進行模擬計算，分別對折流板的數(shù)量、寬度和間距進行考察。分別從豎剖面速度分布、折流板下表面含氣率和流板下表面氫氣X方向速度徑向分布情況三個方面比較，得出最佳組合為寬度31.5mm，板間距75mm和折流板數(shù)量4個。
　　(4)使用新型厭氧反應器進行嗜氫產(chǎn)甲烷實驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)提純前平均甲烷含量為66.39％，日產(chǎn)甲烷量為0.73L/d;提純后最高甲烷含量可達86.74％，日產(chǎn)甲烷量為0.94L/d，嗜氫