一种生物质氢优化系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种生物质氢优化系统及方法，包括：产氢环境参数检测单元、中心处理单元、控制单元；产氢环境参数检测单元用于获取环境参数，中心处理单元用于分析环境参数，通过算法优化得出最佳产氢环境；控制单元用于根据中心处理单元得出的最佳参数调整温度、PH值和反应器；本发明专利技术提高了产氢效率，适宜的温度和PH值可以促进暗发酵生物的生长和代谢活动，增加氢气的产量；节约资源和能源，避免温度和PH值偏离理想范围而造成的资源和能源浪费；简化操作过程，自动监测并控制环境参数，减轻操作员的负担，降低操作的技术要求，保证系统可持续运行，降低经济成本。降低经济成本。降低经济成本。

【技术实现步骤摘要】
一种生物质氢优化系统及方法


[0001]本专利技术涉及绿色能源的储蓄和调配
，具体涉及一种生物质氢优化系统及方法。

技术介绍

[0002]生物产氢过程包括:生物光解产氢，光发酵以及暗发酵。与其他生物产氢过程相比，暗发酵的方式原料来源广泛，可利用多种工农业固体废弃物和废水。此外，暗发酵产氢的速率高且无须太阳能的输入。因此，从能源和环境角度，利用废弃生物质进行发酵产氢具有前景广阔。
[0003]暗发酵制氢技术通过专性厌氧菌与兼性生物进行，在特定工况下富含碳水化合物的藻类进行反应后产生氢气。该技术显著缺点为产物存在有毒化合物、乙酸、丁酸和其他挥发性脂肪酸，且氢气产量较低。该技术优点是与光发酵制氢技术相比，经济性高且产氢速率快，无需光照因此能够稳定持续地制氢，产物处理后可获得生物燃料。
[0004]目前对暗发酵产氢的研究主要集中于产氢接种物选择及处理方式，发酵pH值，水力停留时间(hydraulic retention time，HRT)，温度，原料和反应器构型等因素对产氢过程的影响。
[0005]暗发酵优点是相比其他生物本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生物质氢优化系统，其特征在于，包括：产氢环境参数检测单元、中心处理单元、控制单元；产氢环境参数检测单元用于获取环境参数，主要包括：温度检测模块、PH值检测模块、原料分析模块；温度检测模块用于获取实时温度；PH值检测模块用于获取环境中实时PH值；原料分析模块用于分析容器内原料成分占比；中心处理单元用于分析环境参数，通过算法优化得出最佳产氢环境，包括：多目标猎狗觅食算法优化模块、优化系统；多目标猎狗觅食算法优化模块用于计算最佳产氢环境参数；优化系统用于输入及输出环境参数；控制单元用于根据中心处理单元得出的最佳参数调整温度、PH值和反应器，包括：温度控制模块、PH值控制模块、反应器选择模块；温度控制模块用于调节温度；PH值控制模块用于调节PH值；反应器选择模块用于选择最佳反应器。2.根据权利要求1所述的一种生物质氢优化系统，其特征在于，各模块之间的连接关系设置为：产氢环境参数检测单元、中心处理单元、控制单元依次连接。3.一种根据权利要求1生物质氢的优化系统的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)建立目标函数；(2)随机初始化种群，即在所控范围内，通过调节温度、PH值或选择反应器能够达到的最优产氢状态的一个子集；(3)优化第一个参数温度，初步优化产氢状态；(4)根据第一个参数，优化第二个参数PH值，使产氢状态进一步优化；(5)平衡温度参数和PH值参数；(6)优化第三个参数，即选择最佳反应器，使产氢状态在所属空间，即在同等原料情况下，产氢速度及质量达到最优；(7)输出最优状态。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)具体为：4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)具体为：其中，R为产氢最优状态，ω
i
为参数权重，PH
i
为PH值参数，Y
i
为原料成分参数，T为温度参数，K为常数，M为摩尔质量，n为物质的量，log为数学函数。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)具体为：x
i,j
＝lb
j
+r
·
(ub
j
...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏姣月，王嘉慧，汤健康，周梦雄，郭仁威，纪捷，王夫诚，路鹏，张一航，丁智杰，秦泾鑫，张佳钰，井淑慧，崔建蓉，鞠家福，
申请(专利权)人：淮阴工学院，
类型：发明
国别省市：