基于光弥散载体的光生物膜制氢系统的传递及产氢特性

光合细菌制氢是在光能驱动下以有机废水为原料产生氢能，将产氢与太阳能利用以及有机物的去除有机地结合起来，是最有希望的绿色氢来源之一。以导光散射柱为载体的光生物膜制氢反应器是申请人提出的一种新型的反应器形式，既具有细胞固定化生化反应器的特点，又能保证反应器内光强的均匀分布，提高反应器产氢率和紧凑度。本项目将对基于弥散光纤的光合细菌生物膜制氢反应器为研究对象，对带有光生化反应的弥散光纤光合细菌生物膜反应器制氢过程中的两相流动和能质传递特性以及产氢和降解特性进行系统的实验研究工作。在实验研究基础上，建立基于生物膜微孔、生物膜、弥散光纤束孔隙等尺度的生物膜光生物制氢反应器多尺度传递模型。获得反应器内多相流动和能质传递特性对底物降解和产氢性能的影响规律，提出基于光弥散载体的光生物膜制氢反应器产氢和降解性能的理论计算方法。促进光生物制氢、有机废水处理、太阳能利用、光化学反应器等技术的应用和发展。