国家自然科学基金(51376056) 作品数:22 被引量:48 H指数:5 相关作者: 张全国 王毅 张志萍 荆艳艳 胡建军 更多>> 相关机构: 河南农业大学 河南牧业经济学院 北京林业大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 国家高技术研究发展计划 国家教育部博士点基金 更多>> 相关领域: 动力工程及工程热物理 农业科学 环境科学与工程 轻工技术与工程 更多>>
光合生物制氢系统菌种连续培养装置的设计及实验研究 2016年 根据光合生物制氢系统连续运行的菌种要求以及光合产氢菌种HAU—M1的生长特性,设计一套针对大中型光合生物制氢系统的光合细菌菌种培养装置,研究该装置对菌种的连续培养和菌种稳定供应的影响因素,优化其初始接种量、水力停留时间等工艺参数并进行连续性培养及运行实验。研究表明:在初始接种量15%,水力停留时间48h,温度30℃,光照强度2080Lux,pH值6.8的条件下,菌种培养装置出口培养液浓度可稳定在10%~20%,出口流量维持在约28.96L/h,可满足光合生物制氢系统对菌种稳定供应的实际需要,验证了光合细菌菌种培养装置应用于光合生物制氢系统连续性运行的技术可行性。 魏斌 周雪花 王毅 张志萍 张全国关键词:菌种培养 玉米秸秆破碎度与酶解光合制氢的关系研究 被引量:1 2014年 以玉米秸秆为原料,利用微化破碎和酶水解结合的预处理方法,采用自制的光合制氢实验装置,进行不同破碎度对酶解光合制氢过程的影响实验研究,结果表明:当玉米秸秆破碎度为53~61μm时,最大比产氢速率约为26.4mL/(L·h),光能转化率达到25%,底物能量转化率约为5.3%,既具有较高的累计产氢量,又保证了较好的光能转化率和底物能量转化率,产氢综合效果最好。 胡建军 郭婕 岳建芝 张志萍 张全国关键词:玉米秸秆 适宜初始温度提高秸秆光合细菌制氢效果 2014年 秸秆微粉的光合细菌制氢过程是放热反应,引起的热效应会直接影响产氢效果。为了实现高效低能耗产氢,该文采用秸秆微化粉碎与酶水解预处理相结合的方法,利用自制的秸秆微粉光合细菌制氢反应热测试系统,进行了不同初始温度对秸秆微粉酶解光合细菌制氢反应热的影响试验研究,结果表明:当初始温度为30℃时,最大反应热约为7.1 kJ,最大产热速率约为1.01 kJ/h,反应末期累计反应热约为32.9 kJ,累计产氢量约为745.9 mL,光合细菌制氢反应最充分,产氢效果最好;累计产氢量和底物能量转化率可用累计反应热的二次多项式来表示,光能转化率可用累计反应热的三次多项式来表示。该研究结论可为揭示秸秆微粉酶解光合细菌制氢过程的热量释放变化规律,从生物反应热角度优化工艺参数和预测光合细菌制氢效果提供参考依据。 胡建军 周雪花 郭婕 荆艳艳 张全国关键词:秸秆 氢气 微生物 光合细菌 反应热 基于玉米秸秆与牛粪混合物原料的高氢沼气制备工艺研究 被引量:2 2018年 对以玉米秸秆和牛粪混合物为发酵原料制备高氢沼气的工艺技术进行研究。提出温度、初始pH值等因素与产气量及其氢含量之间的关系。结果表明:发酵周期内的H2浓度在初始4d内呈先升后降的趋势。当实验系统发酵温度为35℃时,累积产气量为10.6L,其中H2浓度最高可达4.1%;当实验系统初始pH值为7.5时,累积产气量为14.1L,其中H2浓度最高可达4.4%。 孙亚飞 张志萍 李亚猛 张全国关键词:玉米秸秆 牛粪 厌氧发酵 能源草酶解光合生物制氢实验研究 被引量:5 2014年 利用王草、象草、柳枝稷、紫花苜蓿这4种常见能源草的纤维素酶酶解液作为产氢底物,对其光合生物制氢性能进行了实验研究,以累积产氢量和产氢速率为考察指标,对比了不同类型能源草的产氢能力,并利用修正的Gompertz方程对产氢过程进行回归分析,验证了能源草作为光合制氢原料的技术可行性。结果表明,当产氢工艺条件为光合细菌接种量30%、温度30℃、光照度2 000 lx、发酵时间120 h时,紫花苜蓿产氢性能最好,王草次之,而象草和柳枝稷的产氢性能较差。王草、象草、柳枝稷和紫花苜蓿的累积产氢量分别为75.3、27.2、26.1和81.6 m L,最大产氢速率分别为7.83、3.5、4.33、14.75 m L/(h·L)。 张全国 张丙学 蒋丹萍 李亚猛 荆艳艳 路朝阳关键词:能源草 纤维素酶 生物制氢 酶解 玉米秸秆与牛粪预混联合发酵工艺研究 被引量:1 2014年 利用食草牲畜粪便牛粪中含有纤维素分解菌的特性,以及木质纤维素可被纤维素分解菌分解为可被光合产氢微生物利用的还原糖和小分子酸等物质的特点,以还原糖产量为参考指标,研究玉米秸秆与牛粪预混联合发酵过程中p H值、预处理时间、预处理温度和粒径等因素对纤维素分解菌的生长和还原糖产量的影响,并利用联合发酵糖化液进行光合生物制氢。结果表明,单因素分析下的最优工艺条件为:p H值6.0~7.0,预处理温度50℃,预处理时间7 d,玉米秸秆粒径0.097 mm。优化工艺条件下的发酵液产氢量最大,达498.67 m L,说明该技术可行。 冯宜鹏 张志萍 王艳锦 周雪花 张全国关键词:环境工程学 生物质能利用 玉米秸秆 牛粪 生物制氢 纤维素分解菌 初始温度对微化秸秆酶解光合制氢的影响效应研究 为了考察初始温度对微化秸秆酶解光合制氢效果的影响规律,优化工艺参数,以达到高效产氢的目的,本文以典型的玉米秸秆为原料,采用微化粉碎和酶水解结合的预处理工艺,利用自制的秸秆光合细菌制氢装置,进行了微化秸秆酶解光合制氢的初始... 胡建军 周雪花 荆艳艳 张全国关键词:秸秆 酶水解 文献传递 Hau-M1光合产氢菌群生长模型拟合与比较分析 本文采用实验研究和模型拟合的方法对Hau-M1光合菌群的生长规律进行研究分析,得到Hau-M1光合产氢菌群的生长周期具有非线性的规律且12-72h菌种增长迅速。利用Logistic、Gompertz和Bertalanff... 荆艳艳 王毅 董丛丛 王鹏飞 张全国关键词:混合菌群 LOGISTIC模型 文献传递 HAU-M1光合产氢细菌的生理特征和产氢特性分析 被引量:12 2015年 从有机污泥中富集得到HAU-M1光合产氢细菌菌群,其主要包括深红红螺菌、荚膜红假单胞菌、沼泽红假单胞菌、类球红细菌、荚膜红细菌等5种光合细菌,且质量分数分别为27%、25%、28%、9%、11%,采用Curve Expert软件拟合得到不同生长条件下HAU-M1光合产氢细菌的生长效率方程及以猪粪污水耦合1%葡萄糖为底物产氢的Gompertz方程。结果表明:当温度为30℃,光照强度为2080 lx,p H值为6.8,接种量为45%时,HAU-M1光合产氢细菌的生长效率最高,最大可能产氢量为1388 m L/L,最大可能产氢速率为27.3 m L/(L·h),产氢延迟期为13.2 h。 蒋丹萍 韩滨旭 王毅 王素兰 尤希风 张全国关键词:光合细菌 生理特征 产氢特性 亚临界ORC系统综合性能优化 应用有机朗肯循环(ORC)进行低温余热的回收,热力学性能与经济性需要同时考虑。本文分别选取R123和R245fa作为亚临界ORC的工质,采用EES软件,应用四种综合性指标对亚临界ORC参数包括膨胀机进口压力、冷凝温度和换... 贺超 刘朝 张全国 焦有宙 李刚 张寰关键词:亚临界 有机朗肯循环 文献传递