[發明專利]一種光發酵產氫反應器

無效

• 申請號: 201310236764.6
• 申請日: 2013-06-14
• 公開（公告）號: CN103275864A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 劉冰峰;崔慶芬;吳憶寧;謝國俊;任宏宇;馬超;任南琪
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: C12M1/107
• 分類號: C12M1/107;C12M1/02
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 高媛

技術領域

本發明涉及一種光發酵產氫反應器。?

背景技術

當前世界正面臨著嚴重的化石能源危機和環境污染問題。眾所周知，能源結構及原料使用效率直接關系到二氧化碳的排放量，由于長久以來人類以化石燃料作為主要能源，釋放大量二氧化碳到大氣中，導致溫室效應，而且化石能源越來越少。因此，迫切需要開發一種可再生的清潔能源來代替傳統化石燃料。氫是高效、潔凈、可再生的二次能源，受到社會各界的廣泛重視。由于氫能的應用日益廣泛，氫需求量日益增加，因此開發新的制氫工藝勢在必行。生物制氫是可持續的從自然界中獲取氫氣的重要途徑之一，其具有原料成本低廉、制氫過程中不產生環境污染的特點，其中光發酵制氫可利用的原料范圍廣泛，底物轉化效率較高，光發酵產氫的速率比藻類快，且能將產氫與有機物的去除有效的結合在一起，可實現廢物資源化，是最具有潛在應用前景的方法之一。?

為光發酵細菌提供生長、產氫環境的光發酵制氫反應器對光發酵產氫的發展具有重要影響，國內外研究人員經過多年研究嘗試了各種各樣的反應器形式，使得產氫效率得到大提高。但目前使用的光發酵制氫反應器仍存在內部死角體積大、光照滲透率低、反應器內部液體混合不均勻、產氫效率低和反應溫度難以控制，且不能滿足工業化生產的需要。?

發明內容

本發明為了解決現有技術中制氫反應器的內部死角體積大、光照滲透率低、反應器內部液體混合不均勻、產氫效率低和反應溫度難以控制的問題，進而提供一種光發酵產氫反應器。?

本發明為解決上述問題而采用的技術方案是：所述反應器包括培養基儲存罐、攪拌槳機構、水浴鍋、反應器殼體、第三輸送管、氣體排出管、反應液出液管、第一輸送管、第二輸送管、兩個進液泵和兩個光照機構；?

反應器殼體內設有環形隔離墻，環形隔離墻將反應器殼體分成反應器反應區和的反應器水浴區，攪拌槳機構設置在反應器反應區內，第二輸送管的一端、氣體排出管的一端和反應液出液管的一端均與反應器反應區連通，第二輸送管的另一端與培養基儲存罐連通，且第二輸送管上設有進液泵，第三輸送管的一端和第一輸送管的一端均與反應器水浴區連通，第三輸送管的另一端和第一輸送管的另一端均與水浴鍋連通，且第一輸送管上設有進液泵，反應器反應區的上方和下方各設有一個光照機構。?

本發明的有益效果是：1、將反應器內設置環形隔離墻使反應器內部死角體積小，?2、反應器的上方和底部進行光照，增加了光的滲透性，3、本發明在反應器中使用攪拌器進行攪拌，使光發酵細菌在反應器中處于較均勻的狀態，減少光發酵細菌對反應器壁面的吸附，減小反應器內的死角體積。4、在光發酵產氫反應器中裝有光發酵細菌，經本反應器啟動運行，光能轉化率大大提高，最高產氫率為2.68molH₂/mol乙酸，5、本發明采用在反應器反應區3外圍設置反應器水浴區4，通過水浴循環來控制反應溫度且不影響光照，保證光發酵細菌在反應區反應時所需要的最佳溫度條件，能夠有效提高光發酵產氫能力，本發明具有結構簡單，使用方便的特點。?

附圖說明

圖1是本發明的整體結構示意圖。?

具體實施方式

具體實施方式一：結合圖1說明本實施方式一種光發酵產氫反應器，所述反應器包括培養基儲存罐1、攪拌槳機構5、水浴鍋7、反應器殼體8、第三輸送管11、氣體排出管12、反應液出液管14、第一輸送管15、第二輸送管16、兩個進液泵2和兩個光照機構6；?

反應器殼體8內設有環形隔離墻，環形隔離墻將反應器殼體8分成反應器反應區3和的反應器水浴區4，攪拌槳機構5設置在反應器反應區3內，第二輸送管16的一端、氣體排出管12的一端和反應液出液管14的一端均與反應器反應區3連通，第二輸送管16的另一端與培養基儲存罐1連通，且第二輸送管16上設有進液泵2，第三輸送管11的一端和第一輸送管15的一端均與反應器水浴區4連通，第三輸送管11的另一端和第一輸送管15的另一端均與水浴鍋7連通，且第一輸送管15上設有進液泵2，反應器反應區3的上方和下方各設有一個光照機構6。?

具體實施方式二：結合圖1說明本實施方式一種光發酵產氫反應器，所述反應器還包括氣體流量計10，氣體流量計10設置在氣體排出管12的出口端，其它與具體實施方式一相同。?

具體實施方式三：結合圖1說明本實施方式一種光發酵產氫反應器，所述反應器還包括夾緊夾13，夾緊夾13設置在反應液出液管14的出口端，其它與具體實施方式一相同。?