餐厨垃圾厌氧发酵制氢技术有较高的有机负荷承受能力,并具有微生物比产氢速率高、无光照要求,可利用底物范围广以及工艺简单等优点;更为重要的是在处理废弃物的同时回收生物质能,这对于能源日益紧张的现今社会具有更为重要的现实意义。因此,厌氧发酵制氢技术是目前餐厨垃圾大规模处理利用的主要发展方向。 本文从产氢菌的分离、制氢体系条件优化以及微生物群落结构差异分析等方面对餐厨垃圾制氢体系进行研究,

光催化分解硫化氢制氢是一种环境治理与资源循环利用的结合技术。开发具有可见光响应、光催化效率高、寿命长的催化剂是本项技术的关键。 本文针对体相CdS易光腐蚀、光催化效率低等问题,以三种不同孔道结构的HY、Al-MCM-41和丝光(MOR)沸石为载体,采用离子交换-沉积法制备了沸石负载纳米CdS光催化剂(CdS/沸石),研究了Cd2+交换次数(n)、

化石能源的大量使用产生了严峻的环境问题，严重威胁着人类的健康和生存。能源危机与环境污染的双重压力迫使人们重新认识到需要寻找可再生能源，以逐步替代化石燃料，缓解能源短缺和环境污染。目前，城市生活垃圾排放量的快速增长带来了新的环境问题。而城市生活垃圾中的各种厨余、纸张、织物、树枝和塑料等有机组分可以实现废物—能量的转化，不仅可以减轻能源和环境的双重压力，减少化石燃料的使用，还能对城市生活垃圾进行资源化利用。 城市生活垃圾裂解气化处理过程中，存在产氢率低

生物质制氢研究是可再生能源的重要方向之一,本文提出了由常压移动床热解、二次热裂解、水蒸气转化和变换反应组成的生物质热解制氢技术路线,通过实验和数学模拟计算,研究了生物质向富氢气体转化的基本规律。 利用热重仪分析了农业残余物热解的规律和特征参数,获得了热解反应速率、反应时间和转化率的定量结果,不同原料呈现出一致的热解反应机制,表观动力学参数计算表明,可以用单段一级反应过程描述生物质热解反应。 设计并建立了常压移动床连续热解制氢实验系统,对

目前世界大多数能源来自于化石燃料。但化石燃料的储藏量是有限的,人们认识到石油、天然气和煤能够为人类提供能量的时间是有限的。相对于化石燃料,氢的燃烧不排放污染环境的物质,同时基于燃料电池技术,采用氢为燃料可以构成一个能源系统。所以氢被认为是未来能量的载体。当前大部分的氢气是由化石燃料的水蒸气重整生产的。由化石燃料制氢会排放温室气体并造成大气污染。

近年来,生物制氢技术与废物综合治理技术相结合,在处理废物的同时获得清洁的能源。目前生物制氢技术发展的瓶颈问题是高效产氢菌种的获得。因此,本研究采用不同预处理方法对海洋污泥的产氢能力的影响进行了分析,同时分离获得多株海洋产酸产氢细菌和海洋光合产氢细菌。 采用不同预处理方法(包括酸处理、碱处理、热处理和硝酸盐处理)获得海洋产酸产氢混合菌种,且其对产氢能力的影响进行分析

随着石化工业的飞速发展,高温离心铸造炉管早已广泛应用于石油化工厂的裂解炉、制氢炉中,炉管的工作环境非常恶劣,工作温度高达700℃-1050℃,内压力高达1.8MPa,由于使用期间因过热或处理不当,常使炉管在未达到设计寿命前就严重损伤和破坏,在修复时需进行新管与服役炉管的焊接,而焊后在服役管一侧很容易开裂,服役管的焊接性变差,影响焊接修复。

氢能是一种能量密度高、无污染、可储存和运输的新能源,有望成为二十一世纪与电力并重的主要终端能源。生物质能是世界的第四大能源,不仅资源丰富、分布广,而且利用过程可实现CO_2的近零排放。将生物质能转化成氢能,既能够提高生物质能的能量品味,实现生物质能的高值化利用,推动可再生能源学科发展,同时也会带来良好的经济、环保和社会效益。 本文根据Gibbs自由能最小化原理,建立了生物质超临界水部分氧化气化制氢的热力学模型,

本文在间歇实验和连续流实验研究成果的基础上,分别以农业废弃物植物秸秆和糖蜜废水为产氢原料,以纯菌种Eethanologenbacterium sp.nov R3为产氢菌源,分别在间歇反应器和18.8L规模的连续流搅拌槽式反应器(CSTR)中通过厌氧发酵产生氢气,取得了有意义的研究结果。结果表明: 利用间歇培养试验研究了发酵产氢菌种Eethanologenbacterium sp.nov R3的产氢能力和调控方法。

氢能由于其清洁、高效等突出的优点而在能源界倍受青睐,生物制氢技术具有不消耗矿物资源和低成本等许多优点,是一项符合可持续发展战略的新技术。在生物制氢技术中,发酵法生物制氢因其稳定性好、产氢能力高而优于光合法生物制氢。发酵法生物制氢中常见的发酵类型包括:丁酸型发酵、丙酸型发酵和乙醇型发酵。乙醇型发酵以乙醇和乙酸为主要末端发酵产物,产气量和氢气含量都高于其他产酸发酵类型,而且其运行稳定性比较高,所以乙醇型发酵是发酵法生物制氢的最佳发酵类型。

本论文提出了一种新的外循环逆流移动床(External Circulating CountercurrentMoving-Bed)生物质催化气化制氢工艺ECCMBⅢ,并结合实验室已有的实验装置,设计建造了一套新的外循环逆流移动床生物质催化气化制氢实验装置,希望实现优化反应器操作条件、系统温度分布合理、降低能耗、提高系统对原料的适应性、提高产气中H_2含量和降低焦油含量等目标。ECCMBⅢ艺系统由相对独立的气固逆流移动床气化器、热解器和快速流化床燃烧器构成

能源危机和环境污染是二十一世纪人类面临的重大难题,寻找替代石油、煤的新能源是人类生存和发展的当务之急。氢能具有燃烧热值高,无污染,重量轻及应用广泛等独特的优点,被认为是符合可持续发展的最理想的新能源。开发利用储量巨大的天然气资源制氢一直是人们研究的热点。天然气的主要成分是甲烷,由于甲烷分子结构稳定,在常规化学反应中条件苛刻,常常需要在高温高压有催化剂的条件下才能进行,而且在化工生产上存在着能耗大、热化学反应转化率低等缺点。

目前,随着经济的发展,汽车数量的不断增长,石油资源的日益匮乏,以及环保法规越加严格,要求开发应用新技术降低燃油消耗和减少排放。应用汽车尾气的热量对碳氢燃料进行催化重整制氢反应,并将重整氢气和传统燃料泵入发动机燃烧可以提高内燃机热效率,减少排放。本论文建立一套重整反应制氢系统,模仿汽车尾气热源为反应提供能量。重整反应设备采用多孔陶瓷为Pt /CZO/ Al_2O_3催化剂提供载体,应用K型热电偶温控仪对重整反应电炉进行温度控制。

项目成本管理是在保证满足工程质量、工期等合同要求的前提下,对项目实施过程中所发生的费用,通过计划、组织、控制和协调等活动实现预定的成本目标,并尽可能地降低成本费用的一种科学的管理活动,它主要通过技术(如赢得值成本管理技术)、经济(如核算)和管理(如施工组织管理、成本管理制度等)活动达到预定目标,实现盈利的目的。

随着化石燃料的枯竭及环境问题的日益严重，人类将面临严重的能源危机与环境污染。因此，可替代能源的开发变得尤为紧迫。氢是一种很具潜能的替代能源，因为它能量密度大，燃烧热值高，不会产生有害副产物。通过厌氧发酵制取氢气方法具有很大的发展潜力，因为它产氢速率快，操作简单，不受天气情况影响。此外，它能利用工农业废弃物作为底物制氢，有利于废弃物的处理和能量的回收

生物质是一种资源丰富、环境友好的可再生资源,生物质制氢是最具发展潜力的新的制氢途径之一,生物质制氢尚处于研发阶段,提高氢气产率和能量效率、降低制氢成本以及减少催化剂失活等是生物质制氢研发过程中尚待解决的关键问题。本论文提出了一种有效的制氢新方法:电催化水蒸气重整制氢方法(即催化剂中通入一定电流),主要研究内容和创新性结果包括:(1)发明了电催化水蒸汽重整生物油制取氢气的装置及方法,实现了在450-550℃中温条件下即可获得很高的氢产率(75%-96%)

当前能源持续紧张,国际石油价格大幅振荡,不断攀升,能源短缺问题成为困扰社会和经济发展的首要问题,同时化石能源的开采和应用对环境造成了严重破坏,特别是产生的CO2引起的温室效应带来的极端和异常气候变化、氮氧化物和SO2带来的酸雨等问题严重地威胁着地球和人类的可持续发展。我国是一个能源资源相对贫乏的国家,特别是石油、天然气人均资源量仅为世界平均水平的7.7%和7.1%。

质子交换膜燃料电池是21世纪高效、节能、环保的发电方式,在固定电站和移动电源方面有广泛的应用前景,然而要实现商业化则必须解决其氢源问题。通过甲醇重整供氢是一有效途径。在甲醇部分氧化、蒸气重整和自供热重整三种制氢方式中,甲醇水蒸气重整制氢有反应温度低、产物中氢气含量高、一氧化碳含量低等优点而成为人们解决质子交换膜燃料电池氢源的有力途径。

铁铁氢化酶能够高效地催化质子还原产氢，因此许多化学家以铁铁氢化酶活性中心的[2Fe2S]模型配合物为催化剂建立电化学产氢及光化学产氢催化体系。在电催化制氢的研究中，[2Fe2S]配合物在有机溶液中的电化学性质被广泛研究。由于铁铁氢化酶活性中心在含水的介质中能够在较低的还原电位下催化质子还原，因此，改善[2Fe2S]模型配合物的水溶性对催化质子还原具有重要意义。

随着我国经济社会的快速发展,能源与环境问题日益凸现。与传统的预混燃烧相比,多孔介质内预混燃烧由于多孔介质大的比表面积、良好的蓄热性能,能够提高燃烧热效率、燃烧低热值燃料废气、扩展可燃极限、降低污染物排放,是比较先进的燃烧方式。本文在国家自然科学基金(20307007)的资助下采用试验研究和数值模拟的方法,对多孔介质内预混燃烧特性进行了研究,利用多孔介质能够实现超绝热燃烧的优点来处理硫化氢这种强污染性气体同时获得氢气和硫磺,实现资源综合利用。

矿物燃料的使用向大气排放大量的CO2,产生全球气候温室气体效应,迫切需要发展矿物燃料脱碳技术。燃料电池因其较高的能量转换效率而受到广泛关注,低温燃料电池由于能够满足汽车燃料电池与小规模的制氢需要而成为研究热点。但低温燃料电池容许的COx含量较低,传统的制氢过程要达到上述要求是不经济的。甲烷裂解制氢可以脱除天然气中的碳,制得的氢气不含CO,而且氢气过程得以简化,是很有前景的制氢过程。

能源是为人类提供能量的物质或物质运动,是人类活动的基础及人类社会发展的物质前提。与传统化石能源(如煤、石油)燃烧后造成环境污染相比,氢能是一种清洁能源,氢气可以从水中获得,完全燃烧后的产物是水,不会对环境造成任何污染,是世界上最干净的能源。半导体光催化是目前最理想的光解水制氢途径,而开发高效的光催化材料是半导体光催化的关键。

利用太阳能光催化分解水制氢是从长远角度解决人类当前严峻的能源问题和环境问题的一条重要途径。TiO_2被认为是最有希望的光催化材料,但是光催化分解水制氢速率较低,可见光响应差的缺点限制了它的大规模应用。本文以提高TiO_2光催化水分解制氢催化效率和研制在可见光下具有更高光催化水分解产氢活性的光催化材料为目的,考察了不同体系中影响TiO_2产氢速率的因素,混晶比的影响和控制,微生物法掺碳改性TiO_2的可见光催化活性,新的可见光制氢材料La_2O_2(CO_3)-

乙二醇液相重整反应(Aqueous Phase Reforming,APR)是一条极具发展潜力的制取H_2和低碳烷烃等替代能源的新路线。Ni催化剂不但价格低廉,而且具有较强的C-C键断裂能力和较高的水煤气变换反应活性,所以Ni催化剂在APR反应中的应用受到了催化工作者的广泛关注。本文系统研究了一种新的催化剂制备方法对Ni催化剂催化性能的影响。

水电解制氢技术是比较成熟的氢气获取技术之一,具有工艺流程简单、环境污染小、氢气纯度高等特点,因而广泛应用在电力、冶炼、化工、食品、电子等行业。但氢气具有易燃易爆的危险性,要求装置安全稳定运行,并对突发事件能够迅速反应,因此对水电解制氢装置的工艺流程和控制系统设计提出了较高的要求。 随着计算机控制技术的发展,水电解制氢装置也逐渐采用计算机控制方式,装置中大量使用自动化仪表、阀门,大大的提高了装置运行的安全性、可靠性,降低了人工劳动强度。 针对水电解制氢装置自动控制的设计与开发过程中存在的问题,

随着我国经济的持续发展,汽车消费不断升温。城市汽车尾气排放对大气的污染问题已对我国的可持续发展战略产生巨大的影响,因而氢能的发展越来越受到世界各国的重视,目前各国均将燃料电池汽车作为自己的研发方向,但随着燃料电池汽车的全面推向市场,汽车燃料加注的问题就会变得越来越尖锐,因此加氢站基础设施系统特别是供氢装置的研究是非常必要的。 本文主要完成了加氢站水电解制氢设备控制系统的原理设计、控制系统的安全性设计及PLC程序的设计。

本文研究了阳离子交换膜在碱性条件下电解制氢中的应用。测试了水电解中阳离子交换膜的性能以及实验因素对性能的影响。组装了一台0.4m3/h阳离子交换膜电解水制氢样机,对其进行了360小时的运行测试。探讨了阳离子交换膜在水电解制氢系统中的应用前景。 研究结果表明,实验用阳离子交换膜的电阻相对于其他电解水装置使用的石棉和聚苯硫醚隔膜电阻低;阳离子交换膜的导电能力主要通过金属离子沿阳离子膜分子构架空腔移动实现;在浓差扩散作用下

采用吉氏自由能最小化法对包含9种物质(乙醇、乙醛、乙烯、甲烷、二氧化碳、一氧化碳、碳、水和氢气)的乙醇-水蒸气重整反应系统进行了热力学分析。计算了温度为400~1200K,压力为1、3和5atm,水-乙醇摩尔比为0~10下各组分的平衡摩尔组成。 经计算表明,乙醇的平衡转化率始终为100%。高温、高水-乙醇比有利于增大单位摩尔乙醇产生的氢气量;高温、低水-乙醇比则有利于提高氢气在气相产物中的湿基摩尔分率;水-乙醇比对氢气的干基摩尔分率影响不明显,

传统能源储量日益减少以及能源需求的不断增长使21世纪的能源问题面临巨大的挑战,人们越来越认识到可再生能源的巨大潜力和发展前景。利用厨余和污泥联合厌氧发酵制氢,既可解决厨余和污泥的环境污染问题,又可制备清洁的燃料能源,因此有着非常重要的研究价值。 本研究主要分为两个部分。 第一部分针对当前厨余垃圾基础数据缺乏的现状,对普兰店市的生活垃圾现状和理化性质进行了调查分析:厨余垃圾占生活垃圾比重大,含水率高,有机成分高,适合厌氧发酵制氢。

目前,乙醇水蒸气重整制氢是燃料电池氢源技术中的研究热点问题之一,研制低温活性好、氢气选择性高以及稳定性好的催化剂是其中的关键环节之一。 为了提高Ni/Al_2O_3-SiO_2催化剂的性能,本实验在Ni基催化剂中添加第二种金属来改进催化剂的结构和催化性能。反应条件如下:水醇比为4:1,空速为LSHV=8mlg-1h-1 ,反应温度为350℃-650℃;在催化剂中掺杂Cu、Co、La、Y和Zr五种金属制成Ni-M/Al