连续流生物发酵制氢操作参数的优化研究.pdfVIP

第28卷专辑Ⅱ 2006年11月 武汉理工大学学报 JOURNAL OF WUHAN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY V01．28 Suppl，Ⅱ Nov．2006 连续流生物发酵制氢操作参数的优化研究 吴小敏，杨鸿辉，郭烈锦 (西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室，西安710049) 摘要：采用20 L连续流搅拌罐式反应器(CSTR)，通过设计正交试验对厌氧发酵制氢的温度(丁)、水力停留时 间(HRT)、pH、C／N出等操作参数进行优化。结果表明。适当条件下产氩速率、氢气含量、葡萄糖利用半、转化率最 大分别迭6．00 L／h、55．0％、99．0％、157．86mL／g。最佳pH、T、HRT、C／N比分别是5．0、33．5～36．5℃、8．34 h、 112／1．55。取最佳拳敷进行验证实验，进一步得出最佳温度为35．5℃。产氢速率、氢气台量、葡萄糖利用率、潜在 最尢萄萄糖转化率分别为5．66 L／h、54．O％、0．97、191．18 mL／g。验证实验所得结果优于正交试验中的任一单十 试验蛄不。这表明正史试验走成功的。 关键词：CSTR；履氧发酵；正之试验；产氢 中图分类号：TK 6 文献标志码：A 文章编号：1671．4431(2006)专辑Ⅱ．0174．07 Research on Optimization of the Parameters for Continuous Anaerobic IIydrogen Production ⅣU Xiao-min，YANG Hong-hui，GUO Lie4in ’ (StateKeyLaboratoryofMultiphese Flowin PowerEngineering，XI’aB JiaotoogUniversity，Xi’an 710049．China) Abstract； Orthogonal array te粥were carried OUt to investigate the optimml temperature(T)，hydraulic retendon time (HRT)。pH and C／N ratio of anaerobic fermentative hydrogen production using a 20 L continuous stiff-tank reactor (CSTR)．The results showed that hydrogen production rate，hydrogen content，glucose utilization ratio and hydrogen yie【d reachedthemaximum“6．00 LAx．55．0％，99．0％，157．86mL／gin appropriate eonditiotm，re3pe*tively．The optimal pH，T，HRT andC／N ratiowere 5．0、33 5～36，5℃、8．34 h、112／1，55．re5pectlvely．A confirmation experi． merit was carried OUt tO verify the optimal parameters obtained by orthogonal array tests．Hydrogen production rate，hy· drogen o，nteaXt，glucose utilbtion ratio and potential hydrogerl yield reachedthemaximum of 5 66 L／h，54．O％，0．97． 19,1．18 mL／g，respectively。The reauks of the confirmation experiment showed that hydrogen production with the opti— real parameters wstB inore efficient than that in the orthogonal array tests，and that suggested the orthogoaal array tegts wele succe船ful． Key words：CSTR；anaerobic fermentation；orthogoml array test；hydrogen production 20世纪70年代以来，能源危机颇受世人瞩目。化石燃料短缺以及由化石燃料引起的环境污染问 题成了21世纪人类面临的最严重的两大难题。研发新型清洁无污染可再生能源是解决能源危机的必 收稿日期：2006—08．21． 基金项目：国家重点基础