[實用新型]一種光合細菌制氫裝置

有效

• 申請號: 201420031313.9
• 申請日: 2014-01-20
• 公開（公告）號: CN203754711U
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 王以明;童晉;高瑞;周鵬
• 申請（專利權）人: 成都理工大學
• 主分類號: C12M1/107
• 分類號: C12M1/107
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 龔燮英

技術領域

本實用新型涉及光合細菌制氫技術領域，尤其是涉及一種光合細菌制氫裝置。

背景技術

隨著社會的發展，科學的進步，氫在人們的社會生活中、工業生產中、科學研究中正變得越來越重要。隨著石油、煤等傳統能源的日益枯竭，氫能源正以它潔凈、高效、來源廣、可再循環、無污染等優勢贏得了人們的青睞，在各個領域扮演著重要的角色。所以，工業中研究和開發氫氣的純化與分離技術正變得越來越重要，具有很大的社會需求和應用前景。現在工業上大量制備氫氣的方法有電解水法，水煤氣制氫，由石油熱裂的合成氣和天然氣制氫等，這些制氫方式具有能耗大，副產物多的特點。近年來，光合生物制氫方法嶄露頭角。相比于電解和水煤氣制氫，光合細菌生長速度較快，產氫速率快、純度高；不需要耗費大量的電能，耗能較小；可以利用工廠的有機廢水作為培養液，加以充分利用，對原材料消耗較；對太陽光譜的響應范圍寬以及可與多種生物組建形成良好微生態體系等特點。所以，生物制氫被認為是很有希望的綠色氫來源之一。當然，產生的氫氣中還含有少量的CO2，N2，NH3其他氣體，需要進一步的純化。

目前純化氫氣技術主要有化學方法：催化純化；物理方法：金屬氫化物分離、變壓吸附、低溫分離、選擇性擴散方法包括貴金屬（鈀）膜擴散，聚合物膜擴散，固體聚合物電解池。而膜分離技術由于其高效、節能、造價低、易于操作等特點，已經成為一種不可替代的高新分離技術與方法，工業生產中的一種重要分離手段。

實用新型內容

本實用新型克服了現有技術中的缺點，提供了一種光源利用率高、可連續制取氫氣且氫氣純度高的光合細菌制氫裝置。

為了解決上述技術問題，本實用新型是通過以下技術方案實現的：一種光合細菌制氫裝置，包括光吸收裝置、雙螺旋透明管、燈管、水冷裝置、循環泵、pH計、溫度傳感器、CIP設備、吸附裝置、加壓裝置及膜分離組件，所述水冷裝置一端設置冷卻水入口，另一端設置冷卻水出口；所述雙螺旋透明管兩端通過管道連接構成回路，且雙螺旋透明管纏繞于光吸收裝置上；所述管道的上部設置有培養液入口，下部設置有廢液出口；所述燈管設置于雙螺旋管道的軸線上；所述水冷裝置、循環泵、pH計、溫度傳感器以及CIP設備分別設置于管道上；所述吸附裝置、加壓裝置、膜分離組件依次相連通；所述吸附裝置與管道相連通，且兩者之間設置有止回閥；所述溫度傳感器與循環泵電性連接。

優選的是，所述膜分離組件的出口連接有氫氣收集瓶。

優選的是，所述膜分離組件由兩塊膜分離器串聯構成。

與現有技術相比，本實用新型具有如下優點：

（1）本裝置將微生物制氫和純化有效的結合起來，產生大量的、高純度的氫氣。

（2）通過雙螺旋透明管增大其表面積，增大光源利用率；雙螺旋結構對殼程流體具有更強的導流作用，其殼程流體的分布更加均勻，菌體更不容易沉積。

（3）白天，可以利用光吸收裝置吸收太陽光作為光合細菌光合作用的光源，夜晚及陰天則可利用燈管作為光源，實現光合細菌白天、夜晚及陰天的連續制取氫氣，增大氫氣的產量。

（4）通過加入吸附裝置，可以減少氣體對膜分離組件的膜的損壞和減少膜分離器的數量，提高純化效果。

（5）膜分離組件的膜分離器通過層狀的膜構成，可以有效的提高膜分離效率，膜更換操作簡單。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型一個實施例的結構示意圖；

圖中：1、光吸收裝置；2、燈管；3、雙螺旋管道；4、新鮮培養液入口；5、pH計；6、溫度傳感器；7、止回閥；8、冷卻水出口；9、冷卻水入口；10、廢液出口；11、循環泵；12、CIP設備；13、吸附裝置；14、加壓裝置；15、膜分離器；16、水冷裝置；17、氫氣收集容瓶。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有付出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。