玻璃纤维固定化光合细菌连续产氢实验研究

制作了一种玻璃纤维固定化光合细菌连续产氢反应器,研究了光合细菌的固定化过程及其产气特性,考察了底物中葡萄糖浓度、进料流速以及不同光源对细菌产氢的影响。实验表明,该反应器的最佳产气条件为:LED光源光强2 000 lux,葡萄糖浓度6 g/L,进料流速4 mL/min,产氢速率为61 mL/(h·m~2)。玻璃纤维既能增大光能的吸收量,又能增加光合细菌的生物量,从而能提高底物和光能利用率,获得较高的产氢效率。     

光合细菌利用有机废水连续产氢的试验研究

为考察光合细菌连续性生物制氢过程中碳源浓度、水力停留时间等因素对连续运行稳定性能和制氢量的影响,通过改变碳源浓度和水力停留时间来测定产氢量以及产氢率,确定最佳的连续运行条件。结果表明:光合细菌利用含糖废水为基质进行连续性生物制氢过程中,在最佳温度为30℃、最佳光照强度为3 000 Lux的情况下,且当葡萄糖质量浓度为12 g/L,水力停留时间为72 h时,产氢效率最高,连续产氢速率达45 m L/h。     

序批式光合细菌产氢过程中底物的消耗特征

以葡萄糖和蛋白胨为底物,采用光合细菌PSB-ZF1进行了序批式产氢实验。通过对静态产氢底物的分析,研究了细菌的生长及产气过程中底物与产物的变化规律。结果表明,光合细菌对数生长期在接种12 h后出现,氢的产生与PSB-ZF1的生长是偶联的,最大产氢量为475 mL/L底物。底物中TOC、TN含量随时间呈逐渐下降趋势,产氢末期底物中TOC和TN浓度分别降至初始浓度的27.6%和33.8%。而IC浓度和pH值呈先下降后升高趋势,120 h时pH值达到最低值5.7。在底物中检测到甲酸、乙酸、丁酸和戊酸等4种低分子有机酸,未检测到丙酸。产氢初始阶段,底物中的甲酸、乙酸、丁酸浓度变化不大,光合细菌代谢产戊酸而不产丙酸,戊酸浓度在96 h达到最大值3.013 mmol/L。产气末期戊酸和丁酸被细菌代谢消耗掉,甲酸浓度上升至2.813 mmol/L,整个产气过程,乙酸的浓度维持在1.10¹.83 mmol/L之间。     

序批式光合细菌产氢过程中底物的消耗特征

以葡萄糖和蛋白胨为底物,采用光合细菌PSB-ZF1进行了序批式产氢实验。通过对静态产氢底物的分析,研究了细菌的生长及产气过程中底物与产物的变化规律。结果表明,光合细菌对数生长期在接种12 h后出现,氢的产生与PSB-ZF1的生长是偶联的,最大产氢量为475 mL/L底物。底物中TOC、TN含量随时间呈逐渐下降趋势,产氢末期底物中TOC和TN浓度分别降至初始浓度的27.6%和33.8%。而IC浓度和pH值呈先下降后升高趋势,120 h时pH值达到最低值5.7。在底物中检测到甲酸、乙酸、丁酸和戊酸等4种低分子有机酸,未检测到丙酸。产氢初始阶段,底物中的甲酸、乙酸、丁酸浓度变化不大,光合细菌代谢产戊酸而不产丙酸,戊酸浓度在96 h达到最大值3.013 mmol/L。产气末期戊酸和丁酸被细菌代谢消耗掉,甲酸浓度上升至2.813 mmol/L,整个产气过程,乙酸的浓度维持在1.10~1.83 mmol/L之间。     

碳氮质量比对发酵细菌产氢性能的影响

利用间歇培养研究了碳氮质量比对纯培养制氢工程中发酵产氢细菌产氢性能的影响。结果显示发酵液中碳氮质量比对产氢细菌Rennanqilyf3的产氢能力和生长有显著的影响。最佳的Rennanqilyf3生长和产氢能力碳氮质量比为3.3,发酵产氢代谢产物以乙醇和乙酸为主,产氢量为3.18mmol,氢气体积分数达到50.8%,葡萄糖利用率为73.2%,终pH值变化不大。碳氮质量比可以成为调控发酵制氢的工程措施之一,最佳碳氮质量比为3.0—3.5。     

铬酸钠酸化率与溶液pH值

从理论上导出了在硫酸钠存在的情况下，铬酸钠的酸化率与溶液ｐＨ值之间的关系式，并进一步介绍了此式在实际生产中的应用。     

新型产氢细菌Biohybactium R3利用乳糖进行发酵产氢的实验研究

以高效产氢新菌Biohybactium R3为研究对象,探讨了以乳糖作为底物时,不同的乳糖浓度和不同的pH对R3的产氢效能和生长的影响.实验发现,R3能很好地运用乳糖为自身的营养物质进行生长和产氧.当乳糖质量浓度为15 g/L、初始pH为6.0时,R3的气体总产量和细胞干重达到最大值,分别为450 mL和1.36 g/L.     

高效液相色谱法同时测定面包糕点中苯甲酸(钠)、山梨酸(钾)、安赛蜜、糖精钠和脱氢乙酸(钠)的含量

面包糕点中的苯甲酸(钠)、山梨酸(钾)和脱氢乙酸(钠)、安赛蜜和糖精钠经溶解、离心、过滤后,采用高效液相色谱法同时测定,样品标准加入回收率分别为94.2%～101.6%、93.6%～102.7%、90.8%～99.1%、92.5%～102,3%、91.1%～99.5%,RSD分别为1.8%～10.3%、1.5%～11.2%、1.2～9.5%、1.2～6.8%、1.7%～10.9%.     

厌氧产氢细菌连续生物制氢放大实验的研究

完成了有效容积700L的连续生物制氢实验,研究了水力停留时间(HRT)、蔗糖浓度对产氢细菌的影响,确定最佳HRT为10~12h,得到了蔗糖浓度16.4g/L时的最大产氢速度7.31L/L·d。     

厌氧与光合微生物联合制氢工艺实验研究

利用厌氧细菌暗发酵产氢和光合细菌光发酵产氢的优势和互补协同作用而联合起来的两步法制氢,探讨不同底物浓度对厌氧发酵阶段产氢的影响、厌氧发酵时间对产氢发酵过程的影响;光合微生物发酵随发酵时间的产氢情况。结果表明,葡萄糖浓度对厌氧生物产氢有很大的影响, 15 g/L 的葡萄糖浓度有较好的产氢量。葡萄糖利用率和挥发性脂肪酸的总量随厌氧发酵时间的变化情况表明,在厌氧发酵阶段,以葡萄糖为底物,最佳的葡萄糖浓度为 15 g/L。在 37 h 的葡萄糖利用率达到 72.08%,挥发性脂肪酸总量达到 9 326.3 mg/L,每克葡萄糖累计产氢量为 182 mL。在厌氧发酵时间 37 h 时把厌氧发酵的产物移到光合发酵反应器,接种位于生长对数期的光合细菌群,调节培养液的pH值和加入光源进行光合产氢,88 h 时每克葡萄糖累计产氢达到 352 mL,两步联合制氢每克葡萄糖累计产氢量共可达到 534 mL。     

光合细菌制氢试验装置及其技术研究进展

综述了太阳能光合细菌制氢试验装置及其技术研究现状,通过分析太阳能光合细菌制氢试验装置的内置光源、多点分散布光、自然光源为主光源并辅以人工冷光源、改造反应装置内部结构、反应装置光源部分可拆装等技术途径,提出了太阳能光合细菌制氢试验装置的发展方向,为太阳能光合细菌连续制氢装置优化设计提供科学参考。     

以光合细菌为主的生物原位修复老干鱼塘受污水体试验研究

通过以光合细菌为主的生物技术修复老干鱼塘受污水体生态系统模拟试验,说明光合细菌制剂可有效地分解消耗水体中的N、P等物质,缓解和改善水体的富营养化现象,并能在一定时间内促进水生植物的恢复和生长,有助于水生动物的生存,是修复水体食物链和建立生态系统平衡较好的媒介,同时对底泥有一定的削减作用,此研究为今后开展此类深入的技术研究提供了可行性依据。     

洗涤方式对无水醋酸钠生产过程的影响

利用醋酸和烧碱为主要原料,经反应后得醋酸钠水溶液,加热浓缩后冷却结晶,离心脱水得粗品,用水重结晶后,采用3种不同的洗涤方案用于生产无水醋酸钠,其中以水作为洗涤液最为经济,也最为环保,而采用乙醇和体积比为1︰1的乙醇/异丙醇洗涤时,脱水效果相对较好,晶形也较为完整和均匀。     

产氢发酵细菌的Biolog菌种鉴定与产氢能力

采用厌氧培养技术,从厌氧活性污泥中分离得到一株产氢发酵细菌。利用Biolog自动菌种鉴定仪对该产氢发酵细菌作了鉴定分析,确定了其在细菌学上的分类地位,新分离菌株Lactobacillus hilgardii(希氏乳杆菌)为生物制氢分离鉴定纯产氢菌种提供了指导。该株细菌为专性厌氧杆菌,蔗糖发酵液体末端主要产物为乙醇、乙酸,气相产物为H2和CO2,代谢特征为乙醇型发酵,在pH值为6.0和36℃条件下最大产氢量为58 mL H2.g-1蔗糖。     

硫酸氢钠催化合成乙酸仲丁酯

研究了乙酸和仲丁醇在硫酸氢钠催化下的反应。考查了催化剂用量、反应时间、醇酸物质的量比及带水剂用量对乙酸酯化率的影响。结果表明 :当乙酸为 0 .2mol,仲丁醇为 0 .4mol,催化剂硫酸氢钠为 0 .6 g ,反应时间为 1.5h ,环己烷带水剂为 30ml时 ,乙酸酯化率在 99.3%以上。该催化剂具有催化效果好 ,使用量少 ,酯化率高 ,环境污染小 ,价格低廉易得等特点。     

中小型太阳能光合生物制氢系统的火用分析

利用热力学第二定律,采用白箱分析模型对实验室所研发的太阳能光合生物制氢系统进行了火用分析,得出该系统的产氢量较少,火用效率仅为24.4%。其中光能火用损最大,占耗散火用损的64.4%;并针对系统中用能的薄弱环节,即对火用损较大的光能火用损分析了影响光能转化的因素,并提出了相应的解决方法,为整个系统内部设备的改进提供方向,以提高系统有效能的利用,为推进光合生物制氢技术的工业化提供了科学参考。     

硼氢化钠水解制氢研究进展

硼氢化钠水解制氢作为一种安全、方便的新型制氢技术成为当前燃料电池氢源研究中的热点课题之一.本文介绍了硼氢化钠制氢原理,综述了硼氢化钠水解催化剂和反应动力学研究进展,并对硼氢化钠制氢技术实用化前景进行了展望.     

钠盐浓度对厌氧产氢颗粒污泥从蔗糖中产氢的影响

This work evaluated the effects of sodium ion concentration, ranging from 0 to 16000mg·L-1(Na ), on the conversion of sucrose to hydrogen by a high-activity anaerobic hydrogen-producing granular sludge. At the optimum sodium ion concentration [1000-2000mg·L-1(Na )] for hydrogen production at 37℃, the maximum sucrose degradation rate, the specific hydrogen production yield and the specific hydrogen production rate were 393.6-413.1mg·L-1·h-1, 28.04-28.97ml·g-1, 7.52-7.83ml·g-1·h-1, respectively. The specific production yields of propionate, butyrate and valerate decreased, with increasing sodium ion concentration, whereas the specific acetate production yield increased, meanwhile the specific production yields of ethanol and caproate were less than 55.3 and 12.6mg·g-1, respectively. The hybrid fermentation composition gradually developed from acetate, propionate and butyrate to acetate with the increase in sodium ion concentration.     

pH值对Clostridium beijerinckii发酵联产丁醇与氢气的影响及其动力学模型

实验考察了p H值对拜氏梭菌Clostridium beijerinckii IB4厌氧发酵产丁醇及氢气的影响.结果表明,氢气与丁醇的发酵均属部分生长偶联型.p H=6.0有利于发酵前期(0~16 h)菌体生长及产氢,但后期代谢受抑制;p H=4.9时会导致菌体生长缓慢及代谢活力下降;p H=5.2时丁醇及氢气产量分别达12.06 g/L和5.76 L/L,比不调控p H值时提高11.87%及15.43%.在此基础上建立了菌体生长、丁醇积累及氢气生成的分批发酵动力学方程,模型拟合度较高,p H=5.2时菌体停止生长后丁醇生成能力系数比对照增加105.45%,最大产氢速率比对照增加7.45%.