一種玉米芯發酵制氫的方法

2023-06-07 19:37:11

一種玉米芯發酵制氫的方法
【專利摘要】本發明涉及一種玉米芯發酵制氫的方法，將質量比為0.2的牛糞堆肥與80目的玉米芯顆粒，液料比為8的營養液與玉米芯顆粒放入反應器中，用稀酸或稀鹼溶液調節初始pH為8，用N2吹掃剩餘空間的氧氣，用醫用橡膠塞密封，36（±1）℃恆溫震蕩。每隔2h用排飽和食鹽水法排出發酵瓶內氣體，將氣體通過氫氧化鈉溶液除去二氧化碳，收集氣體；氣象色譜法測定氫氣含量。本發明的有益效果是：本發明以牛糞堆肥為天然產氫菌源，以玉米芯為產氫底物，通過厭氧發酵實現了生物制氫，這不僅變廢為寶，充分利用了廢棄物，還提供了一種產氫的方法，緩解了能源危機。
【專利說明】一種玉米芯發酵制氫的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及能源化工領域，具體的說是一種玉米芯發酵制氫的方法。
【背景技術】
[0002]能源供應和環境保護是全球經濟實現可持續發展所面臨的兩個關鍵性問題。目前80%以上的能源消費皆來自於正日漸枯竭的化石燃料，而大量使用化石燃料導致全球變暖、環境惡化，並威脅了人類的健康。近年來氫氣作為新型清潔可再生能源受到了極大的重視。[0003]發酵法生物制氫在生物質廢棄物的清潔能源轉化中扮演著至關重要的角色，它不僅能將糖和澱粉類碳水化合物及其相應的有機廢水轉化為清潔氫能，還可以利用諸如農作物秸杆、玉米芯和酒糟等廉價的纖維質廢棄物作為產氫原料。纖維素類物質是世界上存在最廣泛的可再生生物質資源，僅我國每年的農林廢棄物就有近10億噸，其中玉米芯產量約為04億噸。這些纖維素類物質大部分被用於製成廉價的飼料或者焚燒還田等，利用效率極低，不但浪費了大量的生物質資源，還汙染環境。如能將其中一部分轉化為清潔氫能，則可對解決能源不足的難題做出巨大貢獻。

【發明內容】

[0004]根據上述不足之處，本發明的目的是提供一種玉米芯發酵制氫的方法。
[0005]本發明的技術方案是:一種玉米芯發酵制氫的方法，它包含有 O原料:牛糞堆肥、玉米芯顆粒、營養液；
2)操作步驟:將上述原料放入反應器中，用稀酸或稀鹼溶液調節初始pH為8，用N2吹掃剩餘空間的氧氣，用醫用橡膠塞密封，36 (±1) °C恆溫震蕩；
3)收集方法:按一定時間間隔用排飽和食鹽水法排出發酵瓶內氣體，將氣體通過氫氧化鈉溶液除去二氧化碳，收集氣體；
4)測定方法:採用氣象色譜法測定氫氣含量。
[0006]優選的是:所述的玉米芯顆粒大小為80-100目。
[0007]優選的是:所述的營養液為(g/ L) =NH4HCO3 2.0 ；KH2PO4 1.0 ；MgS04.7H20 0.1 ；NaCl 0.01 =Na2MoO4.2H20 0.01 ；CaCl2.2H20 0.01 ；MnSO4.7H20 0.015 ；FeCl2 0.00278。
[0008]優選的是:牛糞堆肥與玉米芯顆粒的質量比為0.2-0.5.優選的是:所述的營養液與玉米芯顆粒的液料比為8-10。
[0009]本發明的有益效果是:本發明以牛糞堆肥為天然產氫菌源，以玉米芯為產氫底物，通過厭氧發酵實現了生物制氫，這不僅變廢為寶，充分利用了廢棄物，還提供了一種產氫的方法，緩解了能源危機。
【具體實施方式】
[0010]實施例1一種玉米芯發酵制氫的方法，將質量比為0.2的牛糞堆肥與80目的玉米芯顆粒，液料比為8的營養液與玉米芯顆粒放入反應器中，其中所述的營養液為(g/L) =NH4HCO32.0 ；KH2PO4 1.0 ；MgS04.7H20 0.1 ；NaCl 0.01 =Na2MoO4.2H20 0.01 ；CaCl2.2H20 0.01 ；MnSO4.7H20 0.015 ；FeCl2 0.00278。用稀酸或稀鹼溶液調節初始pH為8，用N2吹掃剩餘空間的氧氣，用醫用橡膠塞密封，36 (±1) °C恆溫震蕩。每隔2h用排飽和食鹽水法排出發酵瓶內氣體，將氣體通過氫氧化鈉溶液除去二氧化碳，收集氣體；氣象色譜法測定氫氣含量。
[0011]實施例2
一種玉米芯發酵制氫的方法，將質量比為0.5的牛糞堆肥與100目的玉米芯顆粒，液料比為10的營養液與玉米芯顆粒放入反應器中，其中所述的營養液為(g/L) =NH4HCO32.0 ；KH2PO4 1.0 ；MgS04.7H20 0.1 ；NaCl 0.01 =Na2MoO4.2H20 0.01 ；CaCl2.2H20 0.01 ；MnSO4.7H20 0.015 ；FeCl2 0.00278。用稀酸或稀鹼溶液調節初始pH為8，用N2吹掃剩餘空間的氧氣，用醫用橡膠塞密封，36 (±1) °C恆溫震蕩。每隔2h用排飽和食鹽水法排出發酵瓶內氣體，將氣體通過氫氧化鈉溶液除去二氧化碳，收集氣體；氣象色譜法測定氫氣含量。
[0012]實施例3
一種玉米芯發酵制氫的方法，將質量比為0.3的牛糞堆肥與90目的玉米芯顆粒，液料比為9的營養液與玉米芯顆粒放入反應器中，其中所述的營養液為(g/L) =NH4HCO3
2.0 ；KH2PO4 1.0 ；MgS04.7H20 0.1 ；NaCl 0.01 =Na2MoO4.2H20 0.01 ；CaCl2.2H20 0.01 ；MnSO4.7H20 0.015 ；FeCl2 0.00278。用稀酸或稀鹼溶液調節初始pH為8，用N2吹掃剩餘空間的氧氣，用醫用橡膠塞密封，36 (±1) °C恆溫震蕩。每隔2h用排飽和食鹽水法排出發酵瓶內氣體，將氣體通過氫氧化鈉溶液除去二氧化碳，收集氣體；氣象色譜法測定氫氣含量。
[0013]最後說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，本領域普通技術人員應當理解，對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的宗旨和範圍，其均涵蓋在本發明的權利要求範圍之內。
【權利要求】
1.一種玉米芯發酵制氫的方法，其特徵在於:它包含有 1)原料:牛糞堆肥、玉米芯顆粒、營養液； 2)操作步驟:將上述原料放入反應器中，用稀酸或稀鹼溶液調節初始pH為8，用N2吹掃剩餘空間的氧氣，用醫用橡膠塞密封，36 (±1) °C恆溫震蕩； 3)收集方法:按一定時間間隔用排飽和食鹽水法排出發酵瓶內氣體，將氣體通過氫氧化鈉溶液除去二氧化碳，收集氣體； 4)測定方法:採用氣象色譜法測定氫氣含量。
2.按照權利要求1所述的一種玉米芯發酵制氫的方法，其特徵在於:所述的玉米芯顆粒大小為80-100目。
3.按照權利要求1所述的一種玉米芯發酵制氫的方法，其特徵在於:所述的營養液為(g/L):NH4HC03 2.0 ；KH2PO4 1.0 ；MgS04.7H20 0.1 ；NaCl 0.01 =Na2MoO4.2H20 0.01 ；CaCl2.2H20 0.01 ；MnSO4.7H20 0.015 ；FeCl2 0.00278。
4.按照權利要求1所述的一種玉米芯發酵制氫的方法，其特徵在於:牛糞堆肥與玉米芯顆粒的質量比為0.2-0.5。
5.按照權利要求1所述的一種玉米芯發酵制氫的方法，其特徵在於:所述的營養液與玉米芯顆粒的液料比為8-10。
【文檔編號】C12P3/00GK103627729SQ201210310614
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2012年8月29日 優先權日:2012年8月29日
【發明者】田英勇 申請人:青島嘉能節能環保技術有限公司