農(nóng)業(yè)廢棄物光生化制氫熱效應(yīng)理論與應(yīng)用

第1章緒論001
1．1光生化制氫的定義與發(fā)展歷史001
1．2農(nóng)業(yè)廢棄物資源特點及利用模式006
1．2．1農(nóng)業(yè)廢棄物資源特點006
1．2．2農(nóng)業(yè)廢棄物資源利用模式007
1．3光生化制氫過程中的熱量分布傳輸特性008
1．3．1光生化制氫過程的傳熱特性008
1．3．2光生化反應(yīng)器的熱量傳輸特性009
1．4農(nóng)業(yè)廢棄物光生化制氫過程的工程熱物理問題010
1．4．1工程熱物理問題研究的必要性010
1．4．2光生化制氫過程熱效應(yīng)理論的提出011
參考文獻011
第2章農(nóng)業(yè)廢棄物能源轉(zhuǎn)化預(yù)處理016
2．1農(nóng)業(yè)廢棄物理化性質(zhì)016
2．1．1秸稈類農(nóng)業(yè)廢棄物物理特性016
2．1．2秸稈類農(nóng)業(yè)廢棄物化學特性018
2．2農(nóng)業(yè)廢棄物微觀結(jié)構(gòu)與生化轉(zhuǎn)化途徑020
2．2．1粒徑020
2．2．2比表面積020
2．2．3松裝密度變化021
2．2．4SEM微觀形貌022
2．2．5官能團023
2．2．6結(jié)晶度025
2．2．7聚合度027
2．2．8抽提物028
2．3農(nóng)業(yè)廢棄物超微化粉碎預(yù)處理技術(shù)029
2．3．1農(nóng)業(yè)廢棄物超微預(yù)處理工藝單因素評價030
2．3．2農(nóng)業(yè)廢棄物超微預(yù)處理工藝過程優(yōu)化033
2．4農(nóng)業(yè)廢棄物同步及異步酶解預(yù)處理技術(shù)034
2．4．1不同球磨時間高粱秸稈的酶解反應(yīng)速率變化034
2．4．2不同球磨時間高粱秸稈粉體的酶解動力學參數(shù)037
2．4．3酶解糖化過程中的單因素分析039
2．4．4酶解糖化過程的響應(yīng)面工藝優(yōu)化043
2．4．5纖維素酶回收利用技術(shù)研究048
參考文獻052
第3章農(nóng)業(yè)廢棄物光生化制氫工藝過程053
3．1產(chǎn)氫基質(zhì)對光生化制氫過程的影響053
3．1．1秸稈類農(nóng)業(yè)廢棄物光生化制氫過程的影響因素053
3．1．2能源草光生化制氫過程的變化與比較060
3．1．3瓜果類農(nóng)業(yè)廢棄物光生化制氫過程的影響因素064
3．1．4落葉類廢棄物光生化制氫過程的影響因素072
3．2光源特性對光生化制氫過程的影響080
3．2．1光合產(chǎn)氫混合菌群生長光譜耦合特性081
3．2．2光合產(chǎn)氫混合菌群代謝產(chǎn)氫光譜耦合特性082
3．3金屬離子添加物對光生化制氫過程的影響093
3．3．1鐵離子添加物對光生化制氫過程的影響094
3．3．2鎳離子添加物對光生化制氫過程的影響096
3．3．3鋅離子添加物對光生化制氫過程的影響098
3．3．4光生化制氫過程金屬離子添加工藝技術(shù)優(yōu)化100
3．4無機鹽添加物對光生化制氫過程的影響100
3．4．1磷酸鹽添加物對光生化制氫過程的影響100
3．4．2碳酸鹽添加物對光生化制氫的影響112
3．5氨基酸類添加物對光生化制氫過程的影響124
3．5．1氨基酸類添加物對產(chǎn)氫量的影響125
3．5．2氨基酸類添加物對產(chǎn)氫速率的影響127
3．5．3氨基酸類添加物對光生化制氫液相末端產(chǎn)物的影響129
3．5．4氨基酸類添加物對光生化制氫能量轉(zhuǎn)化效率的影響131
參考文獻132
第4章光生化制氫過程熱效應(yīng)的特性與影響因素139
4．1光生化制氫過程的熱量傳輸特性分析139
4．2光生化制氫過程熱效應(yīng)理論140
4．2．1光生化制氫過程熱效應(yīng)研究現(xiàn)狀140
4．2．2光生化制氫過程產(chǎn)氫微生物的生長動力學特性141
4．2．3光生化制氫過程產(chǎn)氫微生物的熱動力學特性142
4．3光生化制氫系統(tǒng)熱效應(yīng)的影響因素148
4．3．1初始溫度對光生化制氫系統(tǒng)熱效應(yīng)的影響148
4．3．2光照強度對光生化制氫系統(tǒng)熱效應(yīng)的影響150
4．3．3接種量對光生化制氫系統(tǒng)熱效應(yīng)的影響151
4．3．4碳源對光生化制氫系統(tǒng)熱效應(yīng)的影響153
4．3．5底物濃度對光生化制氫系統(tǒng)熱效應(yīng)的影響154
4．3．6底物接入時間對光生化制氫系統(tǒng)熱效應(yīng)的影響156
4．3．7NH+4濃度對光生化制氫系統(tǒng)熱效應(yīng)的影響157
4．4熱效應(yīng)理論與光生化制氫過程的耦合特性159
4．4．1光生化制氫熱效應(yīng)對光合細菌產(chǎn)氫能力的影響159
4．4．2光生化制氫熱效應(yīng)對光合細菌酶活性的影響175
4．4．3光生化制氫熱效應(yīng)對光合細菌生長代謝能力的影響180
參考文獻185
第5章基于熱效應(yīng)的光生化制氫過程調(diào)控原理188
5．1光生化制氫過程的熱質(zhì)傳遞特性188
5．1．1光生化制氫過程的傳熱特性188
5．1．2光生化制氫過程的傳質(zhì)特性190
5．2基于熱效應(yīng)的光生化制氫體系多相流動特性193
5．2．1農(nóng)業(yè)廢棄物光生化制氫多相流體系固相沉降性能196
5．2．2農(nóng)業(yè)廢棄物光生化制氫體系多相流動特性198
5．2．3農(nóng)業(yè)廢棄物光生化制氫體系速度分布規(guī)律201
5．2．4農(nóng)業(yè)廢棄物光生化制氫多相流體系產(chǎn)氫能力203
5．2．5農(nóng)業(yè)廢棄物光生化制氫體系速度場數(shù)值模擬209
5．2．6農(nóng)業(yè)廢棄物光生化制氫多相流體系濃度場數(shù)值模擬220
5．3基于熱效應(yīng)的光生化制氫系統(tǒng)溫度場分布規(guī)律及其調(diào)控223
5．3．1光生化制氫系統(tǒng)溫度場分布規(guī)律224
5．3．2光生化制氫系統(tǒng)溫度場分布調(diào)控技術(shù)226
5．3．3光生化制氫系統(tǒng)溫度場特性236
5．3．4光生化制氫系統(tǒng)溫度場數(shù)值模擬238
參考文獻249
第6章熱效應(yīng)理論在光生化反應(yīng)器設(shè)計中的應(yīng)用251
6．1基于熱效應(yīng)理論的環(huán)流罐式光生化制氫反應(yīng)器設(shè)計251
6．1．1環(huán)流罐式反應(yīng)器內(nèi)部熱能傳輸過程研究251
6．1．2環(huán)流罐式反應(yīng)器光生化制氫過程中的產(chǎn)熱速率254
6．2基于熱效應(yīng)理論的連續(xù)式光生化制氫反應(yīng)器設(shè)計260
6．2．1連續(xù)式光生化反應(yīng)器啟動階段溫度變化規(guī)律263
6．2．2連續(xù)式光生化反應(yīng)器產(chǎn)氫過程溫度變化規(guī)律281
6．3基于熱效應(yīng)理論的折流板式光生化制氫反應(yīng)器設(shè)計290
6．3．1折流板式光生化反應(yīng)器內(nèi)的溫度場模擬290
6．3．2折流板式光生化反應(yīng)器內(nèi)的光熱傳遞特性295
6．3．3折流板式光生化制氫過程中的分析298
參考文獻314