超临界水中氨基乙酸的气化制氢实验研究

摘要

鉴于湿生物质如食品加工工业残余物和城市污泥中广泛含有蛋白质的情况，本文以氨基乙酸作为蛋白质的模型化合物进行超临界水气化制氢的实验研究。考查了反应温度和反应时间的耦合关系、Na2CO3 的催化机理和添加量的确定以及氨基乙酸气化产物的特性。结果表明：反应温度对氢气体积含量和产率的影响稍大于反应时间；Na2CO3 会增加氨基乙酸的气化效率、氢气的体积含量和反应后液体化学耗氧量COD 的去除率，且质量浓度为0.1%添加量时的催化效果优于0.2%；Na2CO3 对气体产物的影响主要是对产率的影响，而不是对体积含量的影响；Na2CO3 的催化机理和已有的碱性化合物的催化机理有所区别，Na2CO3 可能是通过促进氨基乙酸的水解产物(甲酸)的去碳酸基反应来提高H2和CO2 的产率，而不是通过促进水气转换反应来实现；氨基乙酸气化生成了H2、CO2、N2、CH4、C2～C3，气化效率可达98％以上，H2 的体积含量可超过50%，且H2 中超过 50％的份额来源于水,反应后液体清澈透明，COD 和PH 值均可以达到《生活杂用水水质标准》，可以进行回收利用。