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龙图腾网获悉西安交通大学申请的专利一种提升电发酵产甲烷速率和纯度的装置及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN118908400B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-07发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411093374.2，技术领域涉及：C02F3/00；该发明授权一种提升电发酵产甲烷速率和纯度的装置及方法是由郭坤;尚高原;赵梦龙;崔凯设计研发完成，并于2024-08-09向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种提升电发酵产甲烷速率和纯度的装置及方法在说明书摘要公布了：本发明公开一种提升电发酵产甲烷速率和纯度的装置及方法，属于能源环境技术领域。本装置融合了生物发酵反应器、电化学工作站与管状电解槽的设计，通过实施精准的动态电位调控策略，优化生物发酵反应体系，不仅提高了电发酵产甲烷的速率与纯度，还增强了系统处理高浓度有机废水的能力。本装置将电化学工作站的对电极接线柱和工作电极接线柱分别连接至管状电解槽的阳极与阴极，并通过参比电极实现电位测量的准确性。借助计算机的智能控制，动态调整生物发酵反应器的电位，有效提升了系统对有机废水的降解能力，特别是针对高COD值废水，同时，加速了甲烷化进程，显著缩短了反应周期。

本发明授权一种提升电发酵产甲烷速率和纯度的装置及方法在权利要求书中公布了：1.一种提升电发酵产甲烷速率和纯度的方法，其特征在于，采用提升电发酵产甲烷速率和纯度的装置，所述装置包括生物发酵反应器1、搅拌装置5、管状电解槽2、参比电极3、第一气体缓冲瓶7-1、二氧化碳传感器9、电化学工作站8及气体收集装置11； 其中，生物发酵反应器1包括内腔和顶盖，内腔中设置有穿过顶盖的搅拌装置5、管状电解槽2及参比电极3，管状电解槽2由内至外依次包括阳极、阳离子交换膜及阴极；生物发酵反应器1的顶盖设置有第一气体出口，第一气体出口依次连接第一气体缓冲瓶7-1、二氧化碳传感器9及气体收集装置11；二氧化碳传感器9还通过计算机10连接电化学工作站8； 电化学工作站8包括对电极接线柱、工作电极接线柱和参比电极接线柱，对电极接线柱连接管状电解槽2的阳极，工作电极接线柱连接管状电解槽2的阴极，参比电极接线柱连接参比电极3，用于动态调控生物发酵反应器1的输入阴极电位； 所述提升电发酵产甲烷速率和纯度的装置还包括气体循环装置，气体循环装置包括循环气泵6、第二气体缓冲瓶7-2和微纳米曝气头4，生物发酵反应器1的顶盖设置有气体入口和第二气体出口，气体循环装置经第二气体出口依次连接第二气体缓冲瓶7-2、循环气泵6、气体入口至微纳米曝气头4； 所述方法具体包括以下步骤： 步骤一、向装有有机废水的生物发酵反应器1内接种厌氧污泥菌种，启动搅拌装置5，通过厌氧消化生成沼气，其中，沼气包括甲烷和二氧化碳，且厌氧消化过程中维持生物发酵反应器1内pH值为6.5~8； 步骤二、通过二氧化碳传感器9检测沼气中二氧化碳的体积含量，经计算机10将二氧化碳的体积含量转化为电信号传递给电化学工作站8，并通过气体收集装置11收集沼气； 步骤三、根据动态电位调控策略，通过电化学工作站8调控输入阴极电位，提升电发酵产甲烷速率和纯度；步骤三中，所述动态电位调控策略为： 当二氧化碳的体积含量大于30%，通过电化学工作站8将输入阴极电位设置为-1.6V；当二氧化碳的体积含量在20%~30%之间，通过电化学工作站8将输入阴极电位设置为-1.5V；当二氧化碳的体积含量在15%~20%之间，通过电化学工作站8将输入阴极电位设置为-1.4V；当二氧化碳的体积含量在10%~15%之间，通过电化学工作站8将输入阴极电位设置为-1.3V；当二氧化碳的体积含量在5%~10%之间，通过电化学工作站8将输入阴极电位设置为-1.2V；当二氧化碳的体积含量在0~5%，通过电化学工作站8将输入阴极电位设置为-1.0V。

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