生物制氫作為較為常見的一種清潔型制氫方式,主要包括暗發(fā)酵生物制氫、光發(fā)酵制氫和暗/光聯合生物制氫等方式。將暗發(fā)酵制氫后的尾液用于光發(fā)酵生物制氫則會進一步提高產氫效率,因此,連續(xù)流暗/光生物制氫過程強化與裝置研究具有重要的學術和實踐意義。為了研究暗發(fā)酵、光發(fā)酵、暗/光聯合等多模式下的生物制氫,利用計算流體力學軟件FLUENT分別對暗發(fā)酵和光發(fā)酵反應器內制氫過程流場進行了模擬計算,揭示了制氫裝置產氫過程中流場的變化規(guī)律;設計并搭建了連續(xù)流暗/光多模式生物制氫試驗裝置,通過太陽能聚集器和光導纖維等為生物制氫裝置提供光源,通過太陽能光伏發(fā)電為生物制氫裝置提供備用電源,降低了生物制氫過程中的能耗;采用光譜耦合技術和光導纖維多點布光技術,提高了太陽光傳輸與光照利用率;研究了水力滯留時間、底物濃度和有機負荷率對暗發(fā)酵制氫、光發(fā)酵制氫生物制氫的氣體特性和液體特性的影響規(guī)律,分析了產氫過程中的穩(wěn)態(tài)質量平衡,提高了制氫裝置的運行效率;研究了暗/光聯合生物制氫的產氫特性,提高了產氫底物的轉化率。論文的研究結果為連續(xù)流暗/光生物制氫技術的發(fā)展提供了理論和技術支持。結論如下:(1)利用計算流體力學軟件對暗發(fā)酵和光...

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【學位級別】：博士

【部分圖文】：

家轉向以中國和印度為代表的島增長的發(fā)展中國家。中國的能源消費量占到了世界能源消??費總量的２３．２％，是世界丨：最大的能源消費國。??？?ＢＩＴ??■?Ｎ?鵜?ｔ?駿＊??????????—一??＜?ａｔｍ??＇ＩＸＩＸＩ??－－?Ｈ?＊＇ｌ？＇??丨?ＩＩＩＸ，??■?：＿ｎ＿....

光發(fā)酵產氫進行了研??究，結果表明混合光發(fā)酵細菌具有較高的生長速度和更強的耐受性，當細菌的回流時間為??３６?ｈ，回流體積為３０％時得到最大的產氫速率２８．３?ｍＬ?Ｌ－１?ｌｖ１，氫氣濃度為５５％［４２】。??４）暗／光聯合生物制氫??暗０?丨?師’??酵生Ｉ??氧?ｌ?Ｉ??....

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本文編號：4009692