基于糠醛渣转化为生物燃气工艺研究

《基于糠醛渣转化为生物燃气工艺研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、基于糠醛渣转化为生物燃气工艺研究TechnologyInvestigationofBiologicalNaturalGasBasedontheRawMaterialsofFurfuralResidue学科专业：化学工程研究生：陈日俊指导教师：张毅民企业导师：王大力天津大学化工学院二零一七年十一月万方数据万方数据万方数据万方数据摘要糠醛渣作为玉米芯生产糠醛所产生的有机固体剩余物，其产量高，糠醛渣盐分含量高，呈酸性，大量的堆积会对环境产生污染等。从资源化利用和保护环境的角度来说，需要对糠醛渣进行很好的开发和利用。目前糠醛渣的利用主要

2、集中在做锅炉燃料、改良土壤和做生产活性炭原料等，如能利用糠醛渣进行厌氧发酵技术生产能源物质沼气，将为糠醛渣提供一种高效的利用新途径。因此，本论文研究以玉米芯生产糠醛所产生的有机固体剩余物糠醛渣为原料，通过糠醛渣的组分分析和产沼气分析，研究不同化学预处理方法对产气量和产气效率的影响，通过设计正交试验和单因素研究将糠醛渣发酵条件进行优化。试验对糠醛渣组分进行特性分析，测得糠醛渣中纤维素含量为47.10%，半纤维素含量为10.15%，木质素含量为27.48%，含有少量的脂肪等，与玉米秸秆和玉米芯的组成相比，木质纤维素类含量较低。对糠醛

3、渣，玉米秸秆，玉米芯的产气量和产气效率对比，得出糠醛渣的产气量和产气率都比较低，但基本符合一般的厌氧发酵过程。糠醛渣经过预处理后可以在一定程度上提高厌氧发酵产沼气的能力。H2O2预处理浓度在3%最佳，HCL预处理和H2SO4预处理浓度在2%最佳，产气量分别为7500mL，7100mL，6050mL，产气效率分别为315mL/g、205mL/g和210mL/g。NaOH预处理浓度为3%时效果最佳，产气量为7800mL，产气效率为225mL/g；Ca(OH)2预处理比其它预处理产气量要高，为8500mL，产气效率达290mL/g，N

4、H3•H2O预处理糠醛渣随着浓度的增大产气效果增大。预处理可以促进木质纤维素类生物质部分结构的降解，相对地，Ca(OH)2预处理降解糠醛渣中木质纤维素成分优于其它预处理降解，提高能量的转化。六种化学预处理方法中，Ca(OH)2预处理效果最高，可得最高的产气量和产气率。在不同条件下厌氧发酵沼气的产气量有所差异，各因素对糠醛渣产沼气的影响主次顺序为：温度＞猪粪质量与糠醛渣质量比＞pH值＞接种物质量分数。经过正交试验设计和单因素试验分析各因素对糠醛渣厌氧发酵产沼气的影响，得到参数工艺最优组合条件为：接种物含量为35%，糠醛渣与猪粪质量

5、比为1：1，反应温度为35℃，pH值为8.0。关键词：糠醛渣；厌氧发酵；酸碱预处理；沼气万方数据万方数据ABSTRACTFurfuralresidueisanorganicsolidwastecomefromfurfuralproductionbyusingacorncobasmaterialsandhasthecharacteristicsofhighyield，highcontentoffurfuralresidueandsaltcontent，acidity，largeamountofaccumulationandenvi

6、ronmentalpollution，etc.Andfromaviewpointofwasteresourceutilizationandenvironmentalprotection，therecoveryoffurfuralresiduewillbewelldevelopedandutilized.Thecurrentuseoffurfuralresiduemainlyistobetheboilerfuel，soilimprovementmatterandproductionofactivatedcarbonofrawmat

7、erialsandotherfields.Ifwecanusefurfuralresidueforanaerobicfermentationtechnologytomakebiogas，furfuralresidueshouldbecomeanefficientandinnovationuseofways.Therefore，inthisstudy，thefurfuralresiduegeneratedfromtheproductionoffurfuralanaerobicfermentationindustrywhencorn

8、cobwasusedasrawmaterialwasperformedtostudythefeasibilityofproducingbiogasbyanaerobicfermentationoffurfuralresidue.Thecompositionana