本实用新型专利技术提供了一种气升式光生物反应器，包括带有排液口和进气口的底座、带有进液口和排气口的上盖、外筒、导流筒和气体分布器，所述外筒和导流筒采用软体薄膜材料制成，所述气体分布器设置在外筒和导流筒之间的环隙处。本实用新型专利技术的软体气升式光生物反应器采用软体薄膜材料，解决了导流筒的塌陷问题，液体环流循环效果好，使藻类在较温和条件下有效地循环流动，充分接受光照，适合藻类的培养；造价明显低于同类反应器，具有很高的实用性。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术提供了一种气升式光生物反应器，包括带有排液口和进气口的底座、带有进液口和排气口的上盖、外筒、导流筒和气体分布器，所述外筒和导流筒采用软体薄膜材料制成，所述气体分布器设置在外筒和导流筒之间的环隙处。本技术的软体气升式光生物反应器采用软体薄膜材料，解决了导流筒的塌陷问题，液体环流循环效果好，使藻类在较温和条件下有效地循环流动，充分接受光照，适合藻类的培养；造价明显低于同类反应器，具有很高的实用性。【专利说明】一种气升式光生物反应器
本技术属于光生物反应器领域，具体涉及一种用于藻类及其它光合生物细胞悬浮培养的软体气升式光生物反应器。
技术介绍
微藻规模化培养的核心是光生物反应器，目前光生物反应器主要有开放式培养和封闭式培养两种方式。代表性的开放式反应器有跑道式培养池、圆形培养池，其主要优点是构建简单、成本低廉及操作简便；其缺点是光能利用率低，受外界环境因素的影响大，易被污染，水分蒸发大，占地面积大，不易生产大宗化学品。封闭式光生物反应器有多种形式，如柱式、管式和板式。相比于开放式培养，封闭式培养不容易受污染，节约水资源，培养密度高，收获成本低。 柱式光生物反应器包括鼓泡塔式光生物反应器和气升式光生物反应器，其特点是气体通过底部的气体分布器进入光生物反应器，起到混合搅拌、补加CO2、脱除溶解氧的作用。气升式光生物反应器具有占地面积小、剪切力小、液体循环有序、混合均匀等优点，人们开发了各种类型的气升式光生物反应器，专利文献ZL99217362.0、ZL99213569.9、ZL01142298.X、ZL200420009076.2、ZL200510018203.4、ZL98222415.X、ZL201010228703.1等公开了不同类型的光生物反应器。专利文献ZL99213569.9构建了基于内外光源结合的气升式内环流光生物反应器，中国专利ZL200420009076.2在前一专利基础上，针对其结构件的使用稳定性和安全性做了必要的修改。专利文献ZL02294424.9公开了一种由两块平板和边框构成，平板中间有隔流块的气升式反应器。 现有气升式光生物反应器主体多为玻璃、有机玻璃或者不锈钢等硬质材料制成，成本较高，因此，需要降低光生物反应器的投资成本，开发低成本光生物反应器。目前的低成本光生物反应器主要是利用价格低廉的软体透光薄膜材料。专利文献ZL200720023436.8公开了一种工业规模经济型光生物反应器，该反应器采用平板站立箱式设计，由普通透光塑料作为反应器主体，大幅度降低了材料成本。专利文献ZL200820220371.0公开了一种采用透明塑料薄膜作为外壳的鼓泡式光生物反应器，该光生物反应器已成功用于大型藻类种苗如鼠尾藻的高密度培养，但该反应器内藻液难以形成充分的混合，难以保证藻细胞受到特定周期的光照。 气升式光生物反应器可以实现藻液的有序循环，但气升式光生物反应器中液体上升段气体含量高于下降段、密度低于下降段，如采用软体薄膜作为导流筒材料，当采用中心气升时，会导致导流筒发生塌陷，从而影响气升式光生物反应器的液体循环效果。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种新型的软体气升式光生物反应器，以解决现有气升式光生物反应器的高成本、结构复杂、以及采用塑料薄膜材料时的导流筒塌陷等问题。 本技术提供的软体气升式光生物反应器包括带有排液口 6和进气口 7的底座1、带有进液口 8和排气口 9的上盖2、外筒3、导流筒4和气体分布器5，其特征在于:所述外筒3和导流筒4采用软体薄膜材料制成，所述气体分布器5设置在外筒3和导流筒4之间的环隙处。外筒3和导流筒4之间的环隙部分为上升段、导流筒4内部为下降段。 优选的，所述的气体分布器5为环形，设置在外筒3和导流筒4之间的环隙处的下端。所述的气体分布器优选多孔材料，材质为不锈钢或塑胶材质。 优选的，所述的软体薄膜材料为软体透光薄膜材料，所述的软体透光薄膜材料为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯或乙烯-醋酸乙烯共聚物，或至少包括上述两种组分的复合材料。 优选的，所述的气升式光生物反应器的外部设置紧箍装置，防止气升式光生物反应器被水压撑破。 更优选的，根据光生物反应器内的液面高度，在外筒3外侧下半部分设置网格式紧箍罩13，在紧箍罩13上方的外筒3外面设置若干个防膨胀箍14。 优选的，所述的网格式紧箍罩13的直径与外筒直径配合，紧箍罩高度与外筒高度之比为1:2-1:5。所述的网格式紧箍罩13的材质为金属或塑胶材质。 优选的，所述的防膨胀箍14的直径与外筒直径配合。所述的防膨胀箍14的材质为金属或塑胶材质。 优选的，所述的气升式光生物反应器的外筒3的上端和下端分别利用Z型固定套10与上盖2和底座I固定，并用O型圈11密封，用螺钉12紧固。 优选的，所述的气升式光生物反应器的导流筒4的上端端口套装在上端支撑15上，以保持上端端口的形状为圆形，并利用连接件16与上盖2相连，所述上端支撑15为圆形环。所述的连接件16可以是硬质连接，也可以是软连接，其既可以通过粘结、焊接等方式与上盖一体成型，也可以通过在上盖上打孔利用螺栓螺母固定在上盖上。 优选的，所述上端支撑15的直径与导流筒4直径之比为0.8-1.5:1。 优选的，所述气升式光生物反应器的导流筒4的下端利用下端支撑17固定并保持形状，所述的导流筒下端支撑17为一同心圆环，包括下端支撑外环171、下端支撑内环172，内环和外环之间用下端支撑横梁173固定；导流筒下端端口套装在下端支撑内环172上，以保持下端端口形状为圆形。利用下端支撑外环171对导流筒4进行横向定位，可使外筒3和导流筒4保持同轴。 所述下端支撑内环172的直径与导流筒4直径之比为0.8-1.5:1，下端支撑外环171直径与外筒3内径配合。 所述的气体分布器5安装于导流筒4下端支撑内环172和下端支撑外环171之间，固定在下端支撑横梁173上，并通过进气口 7与外界气源相连。 所述的气升式光生物反应器的外筒3的高径比为(1-10):1。 所述的气升式光生物反应器的导流筒4与外筒3的直径比为(0.1-0.9):1，导流筒4的高度与外筒3的高度比为(0.4-0.8):1。 所述的气升式光生物反应器的导流筒4上端与顶盖2的距离与外筒3的直径比为(0.5-2.5):1，导流筒4下端与底座I的距离与外筒3的直径比为(0.2-1):1。 所述的气升式光生物反应器使用方法为:按照附图1所示组装光生物反应器，将光生物反应器悬挂于一外部横梁上，底座距离地面10-20mm，关闭排液口 7的阀门，通过进液口 10加入藻液,通过位于底座下端的进气口 8和气体分布器5通入气体,所述气体一般为含1-10% (v/v)C02的空气-二氧化碳混合气，其中CO2的含量取决于待培养藻种的特性，以补充培养过程中所需的CO2，并利用气体的提升力带动导流筒外环隙间藻液提升，使藻液在导流筒内外不断循环。待藻细胞密度稳定时，打开排液口 7阀门放出藻液。 所述的气升式光生物反应器其直径、高度可根据需要进行设计；可单独使用，也可将多个光生物反应器串联或并联。 本技术通过在光生物反应器内设置导流筒，使得光生本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种气升式光生物反应器，包括带有排液口和进气口的底座、带有进液口和排气口的上盖、外筒、导流筒和气体分布器，其特征在于：所述外筒和所述导流筒采用软体薄膜材料制成，所述气体分布器设置在外筒和导流筒之间的环隙处。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：丛威，颜成虎，张庆华，薛升长，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，
类型：新型
国别省市：北京;11
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