焦炉气甲烷化及沼气原位提纯耦合新工艺与原理

项目名称： 焦炉气甲烷化及沼气原位提纯耦合新工艺与原理

项目编号： No.51378373

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 建筑科学

项目作者： 谢丽

作者单位： 同济大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 厌氧消化产生的沼气提纯后甲烷含量达到90%以上，可以替代天然气从而提高利用效率，然而目前沼气提纯均在厌氧反应器外进行的，成本较高。焦炉气主要成分为H2和CH4，和少量CO、CO2等气体，研究发现某些厌氧微生物可以实现H2，CO2和CO向甲烷的转化。本申请在前期可行性研究的基础上，提出一种利用厌氧微生物实现焦炉气甲烷化和沼气提纯的耦合工艺，以传质理论和生化反应动力学为基础，探索采用中空纤维膜实现焦炉气向厌氧反应器的高效扩散，研究各反应组分在各相中的传质-反应规律和过程参数对气体传质效果的作用，分析中空纤维膜表面生物膜特性和膜污染成分，探讨提高甲烷浓度的工艺策略；深入研究焦炉气加入后对厌氧过程有机物降解、缓冲体系和微生物活性的影响，从分子水平上研究系统内不同产甲烷菌群定性和定量的变化，探究反应系统的微观生化机制和动力学，构建耦合工艺的传质-生化动力学模型，为该工艺的应用提供理论基础和技术支撑。

中文关键词： 沼气生物提纯；焦炉气；一氧化碳；耗氢产甲烷；厌氧反应器

英文摘要： The upgraded biogas with methane content higher than 90% can be used as natural gas or vehicle fuels, which will increase its utilization efficiency. However, the biogas upgrading is generally performed outside the anaerobic reactor and the cost is relati

英文关键词： biogas bio-upgrading；coke oven gas；carbon monoxide；hydrogenotrophic methanation；anaerobic reactor