活性炭填料生物滴滤装置

55 °C 甲烷转化率 91.9%

以活性炭为填料固定嗜热产甲烷菌，在55°C下实现高效的氢-甲烷转化。

72699839 · 范晓蕾 · Rui, Li · 孙梦婷 · Hua, Zou · Zhang, Yifeng · 郭荣波 · 付善飞

Chemical Engineering Journal 2024

参数信息

氢-甲烷转化效率

91.9 %

容积转化率

8.3 L/Lw·d

古菌群落中 Methanothermobacter 丰度

99.97 %

最优进气 H2/CO2 比

2.5:1

技术优势

温度越高转化越快

55 °C 时氢-甲烷转化率最高，达到 8.3 L/Lw·d，此时古菌群落几乎全为 Methanothermobacter（99.97%）。

活性炭填料效果最好

活性炭填料反应器氢-甲烷转化效率达 91.9%，其表面固定的产甲烷菌最多，且因其电子导体特性改变了生物膜微生物群落。

进气比例更省氢

最优进气 H2/CO2 比为 2.5:1 (v/v)，远低于此前报道的比值，表明二氧化碳去除效率更高，可减少氢气用量。

应用场景

• 生物天然气：将 H2 和 CO2 高效转化为 CH4，直接生产生物天然气。
• 沼气提纯：以低 H2/CO2 比深度脱除 CO2，提升沼气品质。
• 氢储能：用 H2 与 CO2 合成 CH4，实现可再生氢的化学储能。
• 微生物转化：利用嗜热产甲烷古菌进行生物催化转化。