[发明专利]一种在线测试厌氧条件下废水生物产氢量的装置及方法

权利要求书

1.一种在线测试厌氧条件下废水生物产氢量的装置，包括厌氧发酵池、混气罐、还原箱以及冷却罐，其特征在于：所述厌氧发酵池的出气口处安装有用于监控单位时间内气体流量的流量计，所述厌氧发酵池通过至少一条气体输送管道与所述混气罐密封连接，所述混气罐通过混气输送管道与所述还原箱密封连接，所述混气输送管道上安装有用于控制进入所述还原箱的气体流量的混气流量阀，所述还原箱内沿着气体的流动方向设置有多层可供气体穿过的氧化铜网，所述还原箱上设置有加热装置，所述还原箱的下方设置有一用于测量所述氧化铜网总质量变化的电子秤，所述电子秤连接有数据输出终端，所述还原箱通过还原气体输送管道与所述冷却罐密封连接，所述冷却罐通过冷却气体输送管道与所述厌氧发酵池密封连接。

2.根据权利要求1所述的一种在线测试厌氧条件下废水生物产氢量的装置，其特征在于：所述混气罐内设置有搅拌浆。

3.根据权利要求1所述的一种在线测试厌氧条件下废水生物产氢量的装置，其特征在于：所述气体输送管道有两条，每条所述气体输送管道设置在所述厌氧发酵池的不同高度处，每条所述气体输送管道上分别安装有用于控制进入所述混气罐内的气体流量的气体流量阀。

4.根据权利要求1所述的一种在线测试厌氧条件下废水生物产氢量的装置，其特征在于：所述还原箱包括箱体和位于所述箱体内的框架，所述框架的形状与所述箱体的外形相适应，各层所述氧化铜网的端部固定在所述框架上，所述箱体的底部设置有多条支脚，各条所述支脚搭载在所述电子秤上。

5.根据权利要求1所述的一种在线测试厌氧条件下废水生物产氢量的装置，其特征在于：所述加热装置为电阻丝和/或红外灯管。

6.根据权利要求1所述的一种在线测试厌氧条件下废水生物产氢量的装置，其特征在于：所述还原气体输送管道上安装有排气阀，所述冷却气体输送管道上也安装有排气阀。

7.根据权利要求1所述的一种在线测试厌氧条件下废水生物产氢量的装置，其特征在于：所述数据输出终端为计算机。

8.根据权利要求1所述的一种在线测试厌氧条件下废水生物产氢量的装置，其特征在于：所述冷却罐的底部设置有排水阀门。

9.一种在线测试厌氧条件下废水生物产氢量的方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)在已加入厌氧发酵产氢细菌的厌氧发酵池内通入有机废水，打开还原箱内的加热装置，使得还原箱内的温度高于200℃且低于500℃，厌氧发酵池内产生CO₂、H₂、CH₄等混合气体；

(2)在所述厌氧发酵池内产生的混合气体通过气体输送管道进入混气罐，经过混气罐混合均匀后，通过混气输送管道进入还原箱，由混气输送管道上的混气流量阀控制单位时间内进入还原箱内的气体流量；

(3)混合气体在还原箱内经过各层氧化铜网，氧化铜网的氧化铜成分被混合气体中的H₂还原为铜，并由电子秤测量得到氧化铜网的总质量减少量a，反应过程中生成的水在所述还原箱内汽化；

(4)经过所述还原箱后的剩下的混合气体通过还原气体输送管道进入冷却罐，通过在所述冷却罐内进行热交换，使得剩下的混合气体降至室温，通过冷却气体输送管道重新回到所述厌氧发酵池内并经过出气口上的流量计，由流量计的读数b计算得到剩下的混合气体量为b×时间；

(5)根据在所述还原箱内发生的反应H₂+CuO＝Cu+H₂O，通过此化学方程式可计算得到通过氧化铜网的混合气体中H₂的质量，当氧化铜网的总质量减少量为a时，则所述还原箱内混合气体中含有氢气质量为0.025a，所述数据输出终端由此计算得到产氢量。