The invention relates to biomass energy utilization technology, aiming at providing a carbon dioxide absorption tower photobioreactor and a microalgae culture method. The reactor consists of a photobioreactor system for microalgae culture and a CO2 absorption tower with gas distributor installed at the bottom. The CO2 intake system is connected to the gas distributor through a pipeline; the Na2CO3 feed system is connected to the top of the CO2 absorption tower through a pipeline; the discharge system is connected to the bottom outlet of the CO2 absorption tower and the photobioreactor system for microalgae culture through a pipeline respectively; and the CO2 recovery system is connected to the gas distributor through a pipeline respectively. Connect the top gas outlet of the CO2 absorption tower with the dryer inlet of the CO2 intake system. The invention uses NaHCO3 produced by the reaction of CO2 with Na2CO3 for the growth of microalgae and makes HCO 3 in the reaction product of carbon dioxide absorption tower.
【技术实现步骤摘要】
一种二氧化碳吸收塔式光生物反应器及微藻养殖方法
本专利技术涉及生物质能利用技术,特别涉及一种二氧化碳吸收塔式光生物反应器及微藻养殖方法。
技术介绍
微藻生长速度快,易于大规模养殖,利用微藻生物质吸收燃煤电厂烟气中CO2已经得到工程应用。微藻利用CO2形式有两种,一种是溶液中溶解的CO2分子通过直接扩散形式进入藻细胞,另一种是CO2分子被胞外碳酸酐酶催化转化为HCO3-,通过主动运输形式进入胞内,并在胞内重新分解为CO2用于微藻光合作用。由于空气中CO2含量低,CO2在藻液中的溶解速率低,HCO3-为进入藻细胞主要的无机碳形式,因此提高藻液中HCO3-浓度是微藻养殖技术的关键。跑道池运营简单,投资成本低,是工程应用中常见的光生物反应器形式。传统利用CO2方法是在跑道池内布置曝气器,通过降低CO2气泡直径延长气泡停留时间促进微藻对CO2分子利用。然而,藻液养殖深度较低一般为15-30cm,CO2气泡在藻液中的停留时间仅为几毫秒,从而导致藻液中溶解CO2浓度低。跑道池曝气的CO2利用率一般仅为30-40%,大部分CO2以气体形式再次排入空气中,造成CO2利用损失并给CO2减排带来压力。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是,克服现有技术的不足,提供一种二氧化碳吸收塔式光生物反应器及微藻养殖方法。为解决上述技术问题,本专利技术的解决方案是:提供一种二氧化碳吸收塔式光生物反应器,包括CO2进气系统和反应系统;所述反应系统是底部安装了气体分布器的CO2吸收塔;该反应器还包括Na2CO3进料系统、NaHCO3出料系统、CO2回收系统和微藻养殖光生物反应器系统;其中,C ...
【技术保护点】
1.一种二氧化碳吸收塔式光生物反应器,包括CO2进气系统和反应系统;其特征在于,所述反应系统是底部安装了气体分布器的CO2吸收塔;该反应器还包括Na2CO3进料系统、NaHCO3出料系统、CO2回收系统和微藻养殖光生物反应器系统;其中,CO2进气系统包括依次布置的CO2气源、干燥器、压力控制阀和止回阀,通过管路连接至CO2吸收塔底部的气体分布器;Na2CO3进料系统包括依次布置的Na2CO3溶解池、压力泵和开关阀,通过管路连接至CO2吸收塔顶部;出料系统包括产物出口开关阀,通过管路分别连接CO2吸收塔底部出口和微藻养殖光生物反应器系统;CO2回收系统包括干燥器和止回阀,通过管路分别连接CO2吸收塔顶部气体出口和CO2进气系统的干燥器入口。
【技术特征摘要】
1.一种二氧化碳吸收塔式光生物反应器,包括CO2进气系统和反应系统;其特征在于,所述反应系统是底部安装了气体分布器的CO2吸收塔;该反应器还包括Na2CO3进料系统、NaHCO3出料系统、CO2回收系统和微藻养殖光生物反应器系统;其中,CO2进气系统包括依次布置的CO2气源、干燥器、压力控制阀和止回阀,通过管路连接至CO2吸收塔底部的气体分布器;Na2CO3进料系统包括依次布置的Na2CO3溶解池、压力泵和开关阀,通过管路连接至CO2吸收塔顶部;出料系统包括产物出口开关阀,通过管路分别连接CO2吸收塔底部出口和微藻养殖光生物反应器系统;CO2回收系统包括干燥器和止回阀,通过管路分别连接CO2吸收塔顶部气体出口和CO2进气系统的干燥器入口。2.根据权利要求1所述的反应器,其特征在于,所述干燥器内部填充了变色硅胶。3.根据权利要求1所述的反应器,其特征在于,所述气体分布器的孔径≤1mm,孔隙率≥0.8。4.利用权利要求1所述二氧化碳吸收塔式光生物反应器养殖微藻的方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)在Na2CO3溶解池中制备浓度为200mM/L的Na2CO3溶液,并通过压力泵从顶部注入CO2吸收塔,...
【专利技术属性】
技术研发人员:程军,岑可法,刘建忠,周俊虎,王智化,杨卫娟,周志军,张彦威,何勇,
申请(专利权)人:浙江大学,
类型:发明
国别省市:浙江,33
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