[發明專利]一種自吸氧式管式光生物反應器

有效

• 申請號: 201710041244.8
• 申請日: 2017-01-17
• 公開（公告）號: CN107043693B
• 公開（公告）日: 2019-12-31
• 發明（設計）人: 何雅玲;宋秉燁;姚森;黃東;李小躍
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: C12M1/38
• 分類號: C12M1/38;C12M1/36;C12M1/34;C12M1/04;C12M1/02;C12M1/00;H01M2/02;H01M4/92;C12R1/89
• 代理公司: 61215 西安智大知識產權代理事務所
• 代理人: 張震國

1.一種自吸氧式管式光生物反應器，其特征在于：包括管式光生物反應器及圓筒形燃料電池組，所述的管式光生物反應器包括藻液循環回路及藻類培養條件控制段；

所述的藻液循環回路包括安裝有換熱盤管(7)的儲液罐(23)，儲液罐(23)通過循環水泵(25)與若干光反應管(13)相連接；相鄰兩光反應管(13)首尾之間分別與圓筒形堿性燃料電池(15)連通；

所述的藻類培養控制段包括主控制器(6)，CO₂供氣系統(2)的管路開關(5)與主控制器(6)相連，主控制器(6)還與設置在儲液罐(23)內的CO₂曝氣管(9)、溶氧電極(10)、pH電極(11)及安裝在相鄰兩光反應管(13)之間的外加光源(20)相連；

所述的儲液罐(23)內還設置有與空氣壓縮機(1)相連的空氣曝氣管(8)；

所述的圓筒形堿性燃料電池(15)包括燃料電池陽極外筒(15-2)、燃料電池陰極內筒(15-3)和上下封蓋(15-1)，在燃料電池陽極外筒(15-2)和燃料電池陰極內筒(15-3)之間設置有陰離子交換膜(15-5)，在陰離子交換膜(15-5)的兩側緊貼有燃料電池陽極電極(15-6)和陰極電極(15-4)，所述的燃料電池陰極內筒(15-3)通過上下連通口(15-7)與上下光反應管(13)連接，且在燃料電池陰極內筒(15-3)的筒壁上開設有光生物反應器與燃料電池連通的連接孔(15-10)，所述的下封蓋開設有通過蠕動泵(18)與燃料儲液罐(19)相連通電解質燃料入口(15-8)，反應后的陽極產物經開設在上封蓋上的陽極產物出口(15-9)與氣液分離器(26)相連，氣液分離器(26)分離出的氣體經管路與儲液罐(23)相連。

2.根據權利要求1所述的自吸氧式管式光生物反應器，其特征在于：所述的光反應管(13)通過90°彎管(14)與圓筒形燃料電池(15)連通，且外加光源(20)采用LED燈組并與圓筒形堿性燃料電池(15)相連。

3.根據權利要求1所述的自吸氧式管式光生物反應器，其特征在于：所述的藻液循環回路內加入有藍藻、小球藻、螺旋藻、衣藻、硅藻、金藻、甲藻、輪藻或裸藻。

4.根據權利要求1所述的自吸氧式管式光生物反應器，其特征在于：所述的換熱盤管(7)與恒溫水槽(4)相連。

5.根據權利要求1所述的自吸氧式管式光生物反應器，其特征在于：所述的燃料電池外筒(15-2)、上下封蓋(15-1)和光反應管(13)均采用玻璃制成。

6.根據權利要求1所述的自吸氧式管式光生物反應器，其特征在于：所述的燃料電池內筒(15-3)采用樹脂、尼龍、金屬制成，連接孔(15-10)的開孔率大于80％。

7.根據權利要求1所述的自吸氧式管式光生物反應器，其特征在于：所述的燃料電池陽極電極(15-6)，燃料電池陰極電極(15-4)均采用碳布、碳氈、活性炭顆粒、石墨顆粒、不銹鋼網、鈦網或泡沫鎳作為電極材料，且燃料電池陰極電極(15-4)和燃料電池陽極電極(15-6)表面涂有Pt、Pd、Au、Ag/泡沫Ni、Pt-Bi、Pt-Au、Pt/Ni-Co的單元或多元催化劑。