双环流厌氧反应器论文_吴楚明

导读:本文包含了双环流厌氧反应器论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:反应器,双环,菌胶团,酒精,丝状,流体力学,酵母。

双环流厌氧反应器论文文献综述

吴楚明[1](2018)在《内环流厌氧反应器中颗粒污泥的形成及其流变特性的研究》一文中研究指出根据现中小城镇的市政污泥现状,亟需开发高效且低耗的的城市污泥处理工艺。本研究在吸取传统厌氧消化和重力浓缩池运行机理研究成果的基础上,自主设计并制作了新型搅拌内循环厌氧反应器(Stirring internal circulation anaerobic reactor,SICAB),该系统结合内循环厌氧反应器(IC)和上流式厌氧反应器(USAB)的优点,如丰富的微生物多样性、搅拌均匀、占地面积少、易于操作和管理等。设计该系统目的是为了将浓缩和消化引入到一个反应器,为解决这一问题提供了新的思路。高效的厌氧反应器是厌氧污泥消化技术的主体,而更关键的是厌氧反应器内能够形成稳定厌氧颗粒污泥。为了更深入了解颗粒化过程的机理,本研究还展开了对厌氧污泥颗粒形成过程中污泥流变行为、污泥颗粒的胞外聚合物及生物群落结构变化的过程进行深入研究。在这项研究中,为了提高污泥厌氧消化的效率,在搅拌循环厌氧反应器(SICAR)中培养了厌氧颗粒污泥(Anaerobic Granular Sludge),并在线分析反应器扭矩变化和生物产气变化的规律。该研究目标是分析厌氧颗粒污泥过程的形成,流变行为,胞外聚合物物质和微生物多样性的影响机制,及其对转矩变化的影响。本文内容主要包括叁个方面,首先,成功在内环流厌氧反应器的污泥消化过程中培养厌氧污泥颗粒,通过分析系统内污泥COD的去除率,挥发性脂肪酸(VFA)、生物产气、生物质(VSS/TSS)以及胞外聚合物(EPS)的变化情况,以及结合运行过程中的污泥的流变行为以及扭矩传感器实时在线监测反应器的扭矩值,多角度分析反应器对剩余污泥厌氧消化的效能和运行状况;其次,通过多种表征方式,如激光粒径分析仪、显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、激光电子显微镜(CLSM),深入探讨厌氧污泥颗粒形成机理、污泥流变行为变化及其颗粒污泥形成过程对各种参数的相互影响。最后,根据高通量测序技术分析不同阶段的厌氧污泥内的微生物群落变化,探讨厌氧污泥消化以及污泥颗粒化过程中微生物群落的演替。主要研究结果如下:(1)厌氧反应器内的微生物在驯化初期迅速增殖,快速分泌水解酶对投加污泥中难以溶解的有机物进行分解解,TCOD、SCOD和VFA浓度显着下降说明反应器内污泥中的厌氧微生物能快速适应反应器环境,并有效提高有机去除效果,同时也提高厌氧产气的效率。颗粒污泥的形成使后期污泥的极限粘度和剪切力有降低趋势也意味着厌氧颗粒污泥能延缓污泥粘度增加的趋势。(2)厌氧颗粒污泥的形成是一个复杂的过程,其中丝状细菌缠绕和EPS的分泌增加小颗粒的粘附性。因此颗粒状的污泥可以吸附更多的微生物使其变得更大,正如厌氧颗粒污泥的粒径分析结果(大尺寸颗粒峰出现在500μm到1200μm之间,厌氧颗粒污泥的最大直径可以达到2.45mm)。(3)通过高通量的PCoA分析图中IS与其他厌氧颗粒污泥之间的距离比较,说明经过厌氧消化和颗粒化过程微生物的组成结构发生重大变化,Betaproteobacteria(23.74%)是厌氧颗粒污泥-2在门级别的优势种。厌氧颗粒污泥具有分层现象,外表附着着丝状菌和各种形态的细菌,产甲烷丝状细菌仅混在中间,表面细菌主要是Methanobacterium,念珠球菌也在颗粒表面出现。(本文来源于《广东工业大学》期刊2018-05-01)

温晓涛,李洪亮[2](2007)在《双环流厌氧反应器在酒精发酵中的应用》一文中研究指出利用新型双环流厌氧反应器进行小麦淀粉乳酒精发酵实验,研究了无环流和主发酵期(8~20h)发酵液强制双环流的小麦淀粉乳酒精发酵过程,实验过程中,外环流流量控制在600L/h。在主发酵期,用泵强制循环发酵液,可以防止料液沉淀,促进原料的水解和营养成分的分散。实验结果表明,强制环流明显提高了发酵终了醪液的酒度和淀粉利用率。(本文来源于《酿酒科技》期刊2007年05期)

刘龙飞,徐同猛,马晓建[3](2005)在《双环流厌氧反应器研究及其在酒精发酵中的应用》一文中研究指出双环流厌氧反应器外环流流量在200~1000L/h范围内时,环隙广义雷诺准数随外环流流量的增大呈幂函数增长。用双环流厌氧反应器进行酒精发酵实验,结果表明,发酵周期短,发酵终了时醪液酒度最高;可明显提高酒精发酵效率。(孙悟)(本文来源于《酿酒科技》期刊2005年11期)

刘龙飞[4](2004)在《双环流厌氧反应器研究及其在清液酒精发酵中的应用》一文中研究指出环流反应器是近年来随着生物反应器的研究发展起来的一种新型反应器,反应器中加设了导流装置,使反应器内原来无序的自然循环流动得到了强化,从而产生了稳定的总体环流;这种反应器无论在结构还是在能耗方面都优于普通的机械搅拌式反应器,并且还具有便于控制反应物浓度,提高最终转化率和目标产物收率的优点,因而被广泛应用于化工、发酵及废水处理等过程。 环流反应器在好氧发酵领域得到了广泛的应用,而在厌氧发酵领域则发展缓慢,为适应环流反应器向厌氧发酵领域的发展,本课题在内环流反应器和外环流反应器的基础上提出了既有内环流系统又有外环流系统的双环流厌氧反应器新思路,并对其流体力学、传热性能进行了实验研究。 双环流厌氧反应器的流体力学实验以20℃的水为工作介质研究了外环流流量在200~1000 l/h的范围内时,内环流液速与外环流流量的关系及环隙广义雷诺准数与外环流流量的关系。实验结果表明,随着外环流流量的增大,内环流液速和环隙广义雷诺准数也增大,即反应器中料液的循环和混合传质效果就越好。可以通过调节外环流流量来控制内环流状况,从而获得最佳工况条件。 以38℃的水为工作介质做双环流厌氧反应器的传热冷膜实验,实验结果表明外环流流量在0~1000 l/h范围内,冷却水流量在250~750 l/h范围内时,固定外环流流量,传热系数随冷却水流量增大线性增大;固定冷却水流量,传热系数随外环流流量的增大指数增大;实验还通过数学方法获得了传热系数经验关联式,误差分析表明该经验关联式能较准确地反映反应器的传热特点。 酒精可以广泛的应用在国民经济各个部门,尤其是作为一种可再生能源,如何取代煤、石油成为新型的“绿色燃料”,近年来备受关注。要大力推广乙醇燃料,关键在于如何降低生产成本,为此,本课题从原料综合利用的角度提出了先洗面后发酵的小麦粉清液酒精发酵工艺,洗面分离出来的面筋有较高的营养成分,可以制成美味可口的保健食品。通过正交试验研究了该清液酒精发酵工艺的优化参数范围和可行性。实验结果表明,以提高乙醇生产能力为目标时,优化参数范围为:料水比1:3.1,TH-AADY接种量0.9‰,0~8 h温度控制为32~34℃,8~20 h温度控制在38~40℃,发酵周期56 h,此条件下发酵乙醇生产能力可高达0.1035克/毫升发酵液,发酵效率达90.3%;以提高发酵效率为目标时,料水比改用1:3.5,其他参数范围不变,此条件下发酵发酵效率高达92.9%,乙醇生产能 郑州大学硕士研究生学位论文力为0.0946克/毫升发酵液。对前者进行了放大试验,结果表明,即使在较大的高径比(4 .375:1)的生物反应器中,采用较大的装料系数(0 .857),小麦粉清液浓糖发酵(初始总糖浓度为22.4%)的发酵效率仍能达到89.08%;这就说明小麦粉清液酒精发酵工艺有很好的应用前景。另一方面,采用清液酒精发酵工艺,发酵醒具有较好的流动性,为环流反应器应用于酒精发酵领域找寻了一条很好的途径。 在淀粉质原料发酵生产酒精的过程中,水解生成的葡萄糖以浓度差为推动力不断向细胞表面扩散,通过细胞膜渗透到细胞内部,经由EMP途径生成产品酒精和付产物COZ。酒精和CO:又必须以扩散传质的方式向发酵液主流扩散。在发酵开始的短时间内,发酵液中溶解的CO:达到饱和,后续生成的CO:以气泡形式依附在细胞表面,阻碍了酒精通过细胞附近的滞流层向发酵液主流的扩散和葡萄糖向细胞的扩散,必然在细胞表面形成一个高酒精浓度区域,加速了细胞的衰老,也必然使糖化酶作用底物类似物长时间维持一个较高浓度,抑制了糖化酶的活性。如果在发酵过程中用泵强制发酵液环流,增大液体的湍动,一方面可以防止醒液沉淀,另一方面则可促使COZ气泡及时脱离细胞表面,加速酒精向发酵液主流的扩散和葡萄糖向细胞的扩散,可能延缓细胞的衰老,保持较强的发酵能力,同时减轻了糖化酶的抑制作用。为此,本课题在正交试验确定的优化发酵工艺条件基础上,利用新型双环流厌氧反应器进行小麦粉清液酒精发酵实验,研究了第8一20h发酵液强制双环流的小麦粉清液酒精发酵过程和全周期强制双环流的小麦粉清液酒精发酵过程;实验过程中外环流流量都控制在600 1/h。实验结果表明,在发酵过程中用泵强制双环流发酵液,明显提高了醛液酒度和发酵效率,缩短了发酵周期。同时,发酵液的强制双环流提高了传热效率,有效防止了高温染菌,降低了发酵醛的增酸幅度。(本文来源于《郑州大学》期刊2004-05-20)

双环流厌氧反应器论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

利用新型双环流厌氧反应器进行小麦淀粉乳酒精发酵实验,研究了无环流和主发酵期(8~20h)发酵液强制双环流的小麦淀粉乳酒精发酵过程,实验过程中,外环流流量控制在600L/h。在主发酵期,用泵强制循环发酵液,可以防止料液沉淀,促进原料的水解和营养成分的分散。实验结果表明,强制环流明显提高了发酵终了醪液的酒度和淀粉利用率。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

双环流厌氧反应器论文参考文献

[1].吴楚明.内环流厌氧反应器中颗粒污泥的形成及其流变特性的研究[D].广东工业大学.2018

[2].温晓涛,李洪亮.双环流厌氧反应器在酒精发酵中的应用[J].酿酒科技.2007

[3].刘龙飞,徐同猛,马晓建.双环流厌氧反应器研究及其在酒精发酵中的应用[J].酿酒科技.2005

[4].刘龙飞.双环流厌氧反应器研究及其在清液酒精发酵中的应用[D].郑州大学.2004

论文知识图

一1双环流厌氧反应器发酵装置图双环流厌氧反应器Fig.1-2Bis-c...双环流厌戴反应器结构呼液带渣总枪糖度变化砰液醉母细胞浓度变化呼液pH值变化

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

双环流厌氧反应器论文_吴楚明
下载Doc文档

猜你喜欢