低温等离子体裂解液态水辅助温室气体甲烷固定减排的研究

在当前碳中和、碳达峰的环境背景下,甲烷作为主要的温室气体,其减排技术与措施已经引起了全球关注.在众多的甲烷减排措施中,将甲烷在降解过程中转化为液态增值产物甲醇的技术措施,是缓解温室效应和解决能源危机的重要途径.低温等离子体可在常温常压条件下将气态的甲烷和液态的水活化裂解,并通过自由基反应直接生成液态甲醇,在固碳的同时达到甲烷增值转化的效果.本研究构建了气-液等离子体连续流反应装置,利用脉冲电源驱动甲烷与水在气-液界面形成等离子体,实现了甲烷的高效降解和固定,为非集中式排放的甲烷提供了一条可行的增值减排途径.同时,本研究系统考察了甲烷转化率和甲醇产率与输入功率和溶液pH之间的关系,并通过发射光谱、自由基淬灭和同位素示踪等方法研究了甲烷活化和甲醇生成的主要反应机理.性能优化结果表明,输入功率与甲醇产率之间存在火山峰关系,增加溶液电导率可以增加甲醇的产率且碱性溶液甲醇产率最高.机理研究结果表明,甲烷和水被等离子体分别活化为·CH_(3)和·OH,且·CH_(3)+·OH→CH_(3)OH为甲醇生成的主要路径.

固定化甲烷八叠球菌及处理高浓度有机废水研究

为了克服PVA包埋固定化甲烷八叠球菌存在的缺点 ,采用吸附和包埋结合法对甲烷八叠球菌进行了固定化 ,并用UASB反应器以高浓度人工废水和豆制品废水为底物对固定化甲烷八叠球菌特性进行研究 .用人工废水运转的结果表明 ,最高容积负荷为 14 7kg(COD) (m3·d) ,最高COD去除率为 94 3 % ,最低水力停留时间 (HRT)为 16 4h ,甲烷含量为 65 %～73 % .用豆制品废水运转的结果表明 ,最高COD负荷 17 6kg (m3·d) ,平均容积负荷 8 2kg(COD) (m3·d) ,最低为 13 7h ,最高产气率 7L (d·L) ,平均产气率固定化为非固定化的 15 2倍 ,最高COD去除率达到了 87% .

产甲烷菌固定化新方法及其甲烷化特性

为了克服以PVA为包埋介质对甲烷八叠球菌进行固定化存在的缺点 ,采用吸附和包埋结合法对甲烷八叠球菌进行固定化 ,并用固定化甲烷八叠球菌处理人工废水和豆制品废水 ,对其特性进行研究。用人工废水运行的结果表明 ,最高容积负荷为 14 7kgCOD/m3·d ,最高COD去除率为 94 3 % ,最低水滞留期为 16 4h ,甲烷含量为 65 %～73 %。用豆制品废水运行的结果表明 ,最高COD负荷 17 6kgCOD/m3·d ,平均容积负荷 8 2kgCOD/m3·d,最短水滞留期 13 7h。最高产气率 7L/d·L平均产气率固定化为非固定化的 15 .2倍 ,最高COD去除率达到了 87.0 % ,运行期间固定化介质不上浮、不膨胀 ,具有很好的传质和脱气性能 ,较好的解决了包埋法固定化中存在的问题。

固定化甲烷八叠球菌提高甲烷化作用研究

用聚乙烯醇（ Ｐ Ｖ Ａ） 为包埋剂对甲烷八叠球菌（ Ｍｅｔｈａｎｏｓａｒｃｉｎａ ） 的富集培养物进行固定化， 并以甲醇为唯一碳源对其产气特性进行了研究．结果表明：以甲醇为唯一碳源时，固定化甲烷八叠球菌与非固定化甲烷八叠球菌的总产气量相似，但两者的产气特性有明显不同．固定化甲烷八叠球菌产气迟于非固定化甲烷八叠球菌，固定化甲烷八叠球菌的产气集中，在产气高峰两天中的产气量占总产气量的６６ ．０ ％ ．非固定化甲烷八叠球菌产气平稳， 平均日产甲烷量为８ ．９１ ｍ Ｌ／ｄ．固定化甲烷八叠球的电子显微镜观察结果表明， 细胞在固定介质中多呈较大包囊存在，包囊直径３０ ～５０ μｍ ．固定化甲烷八叠球处理豆制品废水的结果表明，在低有机物负荷下，固定化甲烷八叠球菌发挥着很大作用，有较低的出水 Ｃ Ｏ Ｄ 和较高的甲烷含量．在较高有机物负荷下，与对照无明显差别．其原因是在高有机物负荷和短水滞留期运转条件下。

固定化甲烷八叠球菌处理高浓度有机废水的研究

为了克服用PVA固定甲烷八叠球菌存在的缺点,而采用吸附包埋法对甲烷八叠球菌进行了固定,并用人工配制的高浓度有机废水对吸附包埋的甲烷八叠球菌特性进行了研究。55d的运行数据表明,吸附包埋的甲烷八叠球菌在处理人工废水时取得了明显的效果。COD最高容积负荷为14.7kg/(m3·d),最高去除率为94.29%,最低水滞留期为16.4h,甲烷含量为65%～73%。运行过程中的挥发酸(主要为乙酸)含量小于0.2%。运行期间固定化介质不上浮、不膨胀,具有很好的传质和脱气性能,较好地解决了包埋法固定化中存在的问题。

甲烷菌固定化载体治理糖蜜酒精废水应用研究

本实验分别将厌氧甲烷菌群用包埋法制成的活性甲烷菌固定化载体和传统方法使用的甲烷菌污泥在20升玻璃厌氧罐内组成甲烷菌固定化载体系统和甲烷菌污泥系统,以糖蜜酒精废水为底物同条件连续发酵,对各主要参数进行测定并进行对比分析。

煤制天然气甲烷化反应器过程模拟与结构优化

利用ANSYS CFX软件对甲烷化固定床反应器进行了数值模拟,通过CEL语言编写源项的形式将甲烷化反应速率方程添加到模拟过程中,从而获得了反应器内部流场、温度场及组分浓度的分布.经与现场检测的出口温度和组分浓度的对比,证明了模拟结果的准确性.通过改变进气口方式和增加扰流装置获得了均匀的场分布,进而研究了产率与结构之间的关系.

机载瓦斯断电仪实现不间断监测电源的改造

随着司马煤业公司工作面的不断延伸,为实现采煤机运行和低位放顶煤过程中对瓦斯的涌出量进行不间断的监测,并能及时超限报警断电,通过对KDW16A型隔爆兼本安型不间断电源箱的改造,实现了工作面采煤机运行前后瓦斯的不间断监测,并实现超限报警,断电闭锁采煤机及工作面刮板输送机。