国家杰出青年科学基金(50825602)
- 作品数：34 被引量：111H指数：5
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- 相关机构：重庆大学华北水利水电学院河北省电力勘测设计研究院更多>>
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- 相关领域：动力工程及工程热物理电气工程化学工程理学更多>>
- 载气流量对颗粒填充床同步酶解乙醇发酵的影响
- 2013年
- 研究了载气体积流量对颗粒填充床内固态同步酶解乙醇发酵特性的影响。实验结果表明,随着载气体积流量的增加,基质表面生物膜内的乙醇浓度显著降低,包埋颗粒填充床乙醇发酵效率得到提高,但载气体积流量继续增加,则载气对生物膜产生强烈的剪切作用,引起生物膜部分脱落和生物膜内水分减少,导致填充床酶解和乙醇发酵的效率显著下降。在载气体积流量为30mL/min,最大纤维素消耗量为10.47g,得到最大乙醇平均得率0.02g/g纤维素基质,填充床反应器的孔隙率减小了31%。颗粒填充床有效的避免了基质坍塌现象,增强了载气在反应区域的流动过程并及时载出反应生成的乙醇,消除了乙醇对发酵过程的抑制作用;同时同步酶解发酵消除了葡萄糖对糖化过程的抑制作用。
- 王永忠王艳梅陈蓉廖强朱恂
- 关键词：乙醇载气填充床稻草秸秆
- 网络窄缝通道气液逆向渗透传输特性研究
- 2012年
- 利用网络窄缝通道模拟实验研究DMFC多孔扩散层气液两相逆流传输特性,结果表明,网络结构喉道内水侵渗机制呈"活塞状",孔内侵渗机制包含三种:"弯月形"、"球冠形"和几何截面突变处"夹断"气柱方式;网络结构内空气驱替水的机制包含两种:喉道内呈"活塞状"驱替,孔内呈"球冠形"驱替;气体流量小,气驱液在网络结构内呈现稳定驱替现象,随着气体流量的增加,逐渐向"树冠形"分布转变;网络结构内气相驱动压力随气相流量和水流量的增加而增加;气相饱和度略有减小。
- 丁玉栋廖强朱恂王宏
- 关键词：多孔介质两相流可视化实验
- 外源添加物对抗结壳沼气反应器产气特性影响被引量：1
- 2013年
- 针对沼气反应器发酵原料利用率低、发酵周期长、产气率低等问题,实验研究尿素、复合磷酸盐及复合维生素等外源添加物对以马铃薯皮为发酵原料的新型抗结壳沼气反应器产气性能的影响。结果表明:一定浓度的外源添加物能缩短抗结壳沼气反应器的发酵启动时间,促进甲烷合成,显著提高反应器的日产气量。在最佳尿素添加量为1.0g/L时,总产气量提高52.9%,池容产气率为0.869m3/(m3.d),发酵后期甲烷浓度稳定在约65%;复合磷酸盐最佳添加量为1.200g/L时,此时总产气量提高28.9%,池容产气率为0.659m3/(m3.d),发酵后期甲烷浓度稳定在约68%;复合维生素最佳添加量为0.015g/L时,其总产气量提高48.4%,池容产气率为0.843m3/(m3.d),发酵后期甲烷浓度稳定在约70%。
- 王永忠彭震廖强朱恂李俊王宏丁玉栋叶丁丁
- 关键词：厌氧发酵沼气
- 环流型光纤生物膜制氢反应器的连续产氢性能被引量：1
- 2011年
- 采用使光合细菌生物膜直接附着生长在具有高导光性的弥散光纤表面的方法,构造了环流型光纤生物膜制氢反应器,用于解决目前固定化细胞连续流光生物制氢反应器研究中存在的难以同时实现细胞固定化和保持细胞固定化区域具有良好光分布性的问题。通过连续流产氢实验研究发现该反应器在以葡萄糖为有机底物,入射光波长为530nm,弥散光纤表面光照强度为4.15W.m-2,进口底物浓度为10g.L-1,流速为100ml.h-1的条件下,反应器的光能转化效率和产氢速率得到显著提高,分别达到47.9%和0.83mmol.(g dry cell)-1.h-1。实验结果表明,采用适合光合细菌产氢的入射波长,保持固定化细胞区域均匀的光强分布和强化传质的操作方法都有助于提高反应器的产氢性能。该研究可以为规模化光生物制氢反应器的探索提供一定参考。
- 张川廖强朱恂王永忠
- 关键词：光合细菌生物膜传质光分布
- 微生物固定化载体材料研究进展被引量：26
- 2011年
- 载体材料在微生物固定化技术中发挥着关键作用。阐述了固定化技术对载体材料性能的要求。对天然载体、合成高分子载体、人工无机载体、复合载体等不同载体材料的研究与应用进行了综述。各类材料各有其优点及其适用性,认为新型改性复合载体材料的研究是今后主要的发展方向。
- 张桂芝廖强王永忠
- 关键词：改性微生物
- 带有蛇形流场的微生物燃料电池阳极传质研究被引量：1
- 2014年
- 构造并成功启动了带有蛇形流场的微生物燃料电池(SMFC),测试了SMFC性能,探讨了高电流下电池性能下降的原因,研究了底物流速、浓度和流场结构形式对电池性能的影响。实验结果表明:SMFC在大电流时发生电压急剧下降现象,这主要是由于阳极物质传输受限所致;SMFC最大功率密度随着阳极底物流速和浓度的增加而增加;交指流场结构有助于底物传输,因此在相同的底物流速和浓度下,具有交指流场阳极的微生物燃料电池(IMFC)最大功率密度得以提高。
- 周劲张亮李俊叶丁丁朱恂
- 关键词：微生物燃料电池阳极传质
- 新型抗结壳沼气反应器产气特性研究被引量：4
- 2012年
- 针对沼气发酵过程中的结壳问题,研制了一种具有抗结壳性能的新型沼气反应器,并以马铃薯皮为原料在沼液温度为27(±3)℃时进行了有、无抗结壳装置的反应器产气性能对照实验,结果发现抗结壳反应器的沼液面悬浮固体物质量仅为后者的1/22,而总产气量和COD去除率分别提高17.5%和27.1%。此外,实验研究了抗结壳反应器中固体物浓度对沼气发酵性能的影响,并在固体物浓度为4%时得到最大日产气量为11.2L,COD去除率为69.7%,产气中甲烷浓度长期维持在约62%,反应器具有较强的沼液pH值调节能力。研究表明新型抗结壳反应器具有较好的抗结壳性能和较高的产气率及原料利用率。
- 彭震王永忠廖强朱恂李俊王宏丁玉栋叶丁丁
- 关键词：厌氧发酵沼气
- 鼓泡式光生物制氢反应器中光合细菌的生长及产氢
- 2011年
- 提出了一种新型的鼓泡式光生物制氢反应器,并将Rhodopseudomonas palustris CQK-01光合产氢菌在光生物制氢反应器中进行序批式培养,以葡萄糖为碳源底物,以590nm单波长光为光源,研究了不同鼓泡条件下光合细菌的生长、产氢及底物降解特性.实验结果表明,在光生物制氢反应器中适当鼓入氩气气泡可以有效降低反应器内液相氢浓度,减少产物反馈抑制作用,促进产氢性能的提高,并且不同鼓泡频率对光合细菌的生长和产氢有较大影响.实验中间隔3h鼓泡时光合细菌产氢性能最佳,反应器最大产氢量33.25mmol,光能转化效率为18.46%,产氢得率为1.79mol(H2)/mol(glucose),平均底物消耗速率为0.28mmolL-1h-1和平均产氢速率为0.50mmolL-1h-1.
- 屈晓凡廖强朱恂王永忠李俊
- 关键词：光合细菌鼓泡产氢光生物反应器
- 序批式光合制氢反应器中光衰减特性及其对产氢性能的影响
- 2011年
- 研究了不同入射光波长及光照强度条件下含不同浓度沼泽红假单胞菌CQK-01的序批式光合制氢反应器中的光强衰减特性,同时分析了在光波长为590nm照射下光路长度和光照强度对产氢速率的影响。实验结果表明:在可见光波段范围内,反应器中光衰减系数随光波长的增加而减小,随细菌浓度的增加而增加;反应器中光合细菌在短光路长度、高光照强度下可较快达到最大产氢速率,并获得较大的平均产氢速率。同时在实验结果的基础上,拟合得到光衰减系数与光波长和细菌浓度的实验关联式,并将不同光波长、细菌浓度和入射光强影响下光衰减关联式计算值与实验测量值进行比较,结果表明两者吻合较好。
- 谢学旺朱恂廖强王永忠李俊王宏丁玉栋叶丁丁
- 关键词：光合细菌光衰减光波长
- 阳极材料及结构对微生物燃料电池性能的影响被引量：4
- 2013年
- 本文分别从电池启动过程、电极附着生物量、电极阻抗、电池性能等方面,比较了采用碳颗粒填充床、碳刷、碳颗粒-不锈钢网和碳颗粒-碳刷为阳极材料的微生物燃料电池的性能。结果表明,电池启动时间的长短及电极阻抗的大小顺序依次为:碳颗粒、碳颗粒不锈钢网、碳刷和碳颗粒-碳刷电极,而电极上附着生物量的多少呈相反顺序。碳颗粒填充床生物量最少,阻抗最大,因而其电池性能最低。而碳颗粒-碳刷复合电极上附着的生物量最多,阻抗最小,因此电池的性能最高。
- 刘春梅李俊朱恂叶丁丁廖强
- 关键词：碳刷微生物燃料电池
