CO2生物转化,生物再生,化学吸收"/>
  • 论文
主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
潮汐式嗜氢型甲烷化性能及其用于CO2富液再生可行性研究
  • 86
  • 作者

    苗佳慧王建城代雅男徐恒张佳音赵敏楠

  • 单位

    中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院滨州魏桥国科高等技术研究院

  • 摘要
    碳捕集与转化利用是应对气候变暖、实现“双碳”目标的重要技术手段之一。化学吸收法是目前发展成熟的碳捕集技术之一,但面临CO2富液再生能耗高的问题。为降低碳捕集成本,提出了一种基于嗜氢型甲烷化的CO2富液生物再生方法,即以Na2CO3和微生物营养液配制pH值为10的溶液作为CO2吸收剂,同时利用嗜氢型甲烷化过程将吸收富液中的CO2转化为CH4,实现CO2富液再生和吸收剂循环利用。为提高CO2生物转化速率,构建了一种潮汐式嗜氢型甲烷化反应器,在完成该反应器启动阶段运行性能研究的基础上,考察了该反应器用于CO2富液生物再生的可行性。结果表明:潮汐式嗜氢型甲烷化反应器在第33天时的气体停留时间(GRT)达到23 min,反应器出口CH4体积含量为95%左右,CO2转化速率是常规滴流床和固定床的10倍左右;启动阶段的pH值、碱度基本保持稳定, 未出现明显的有机酸积累现象,有机酸总浓度平均值约为0.2~2.3 mmol/L。在随后5个周期的CO2富液生物再生实验中,再生后吸收剂的CO2吸收量平均值为55 mmol/L,标准差为1.1 mmol/L,再生后吸收剂的pH值稳定在9.53±0.05,说明基于嗜氢型甲烷化的CO2富液生物再生可基本实现吸收剂的循环利用;CO2富液生物再生实验结束后,反应器内耐碱性细菌属Proteiniborus、Acinetobacter,以及古菌属Methanobacterium的相对丰度增加,说明微生物通过群落结构调整逐步适应在弱碱性条件下开展CO2甲烷化等代谢活动。
  • 关键词

    碳捕集嗜氢型甲烷化CO2生物转化" data-show="keyboard">2生物转化"name="keyword">CO2生物转化生物再生化学吸收

  • 文章目录
    0 引 言
    1 实验
    2吸收剂'>1.1 接种污泥、微生物载体、微生物营养液与CO2吸收剂
    1.2 实验装置和过程
    1.3 分析与计算方法
    2 结果与讨论
    2.1 潮汐式嗜氢型甲烷化反应器启动性能
    2富液生物再生性能'>2.2 CO2富液生物再生性能
    2.3 微生物群落分析
    3 结 论
  • 引用格式
    苗佳慧,王建城,代雅男等.潮汐式嗜氢型甲烷化性能及其用于CO_(2)富液再生可行性研究[J/OL].洁净煤技术:1-8[2023-08-18].http://kns.cnki.net/kcms/detail/11.3676.TD.20230817.0840.002.html
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