一种煤层气生物富集实验系统技术方案

本发明专利技术公开一种煤层气生物富集实验系统，包括：反应装置，包括多个生物反应器；温度控制装置，用于控制各生物反应器的反应温度；自动进样装置，用于向各个生物反应器分别进行样品、培养基以及气氛气体的输入；检测装置，用于检测各个生物反应器的生成物成分及浓度；控制装置通过温度控制装置调节各个生物反应器的反应温度、通过自动进样装置控制各个生物反应器的进样过程以及接收检测装置的检测结果。本发明专利技术充分考虑到生物富集恒定实验环境、减少定期取样操作带来的不确定性、同批样品实验条件一致性、减少人工误差、智能化掌控实验反应进程等综合因素，设计一套具备方便、快捷、恒定、真实、准确等特点的智能化煤层气生物富集一体化装置。化装置。化装置。

【技术实现步骤摘要】
一种煤层气生物富集实验系统


[0001]本专利技术涉及煤层气生物富集实验
，尤其涉及一种煤层气生物富集实验系统。

技术介绍

[0002]煤层气作为煤伴生的重要非常规天然气资源，是近一二十年在国际上崛起的洁净、优质能源和化工原料。因其与天然气相当的热值、燃烧前后的清洁程度、与天然气可混输混用的适宜性等诸多优点，被认为是现今工业、化工、发电、民用等领域的重要燃料。现阶段，我国煤层气井数量可观，但平均单井产量低，常规压裂增透对部分煤层气井的增产效果有限，急需探讨全新的增产措施。生物增产是目前绿色、无污染、有效的方式之一，现阶段生物增产大多应用于实验室，生物快速富集是实现生物增产成功的前提条件，根据实验室生物富集反应结果产生甲烷浓度与产气量来衡量生物富集能否满足后期的生物增产实验。而微生物因其自身独特性，普遍对实验环境与反应条件有较高的要求，因此生物富集过程需严格把控不同实验环节的环境条件以满足生物富集的需求，在面对大量实验样品同步实验时，也要保持不同样品的反应环境具有相对一致性。现阶段国内重点实验常采用恒温培养箱，生物产气简易装置，高温灭菌仪等进行人工系列实验，实验过程中一方面无法保证实验环境始终处于前期设定条件，也无法保证每个样品具有相对一致性。此外为了进一步探究实验反应过程中反应液与产出气的变化规律与反应机理，需定期取样测定，而取样的过程中难以保障反应环境不受影响，也因样品环境改变无法保证理化生性质持续稳定。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种煤层气生物富集实验系统。
[0004]为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种煤层气生物富集实验系统，所述煤层气生物富集实验系统包括：反应装置，包括多个生物反应器；温度控制装置，用于控制各生物反应器的反应温度；自动进样装置，用于向各个所述生物反应器分别进行样品、培养基以及气氛气体的输入；检测装置，用于检测各个所述生物反应器的生成物成分及浓度；控制装置，与所述温度控制装置、所述自动进样装置以及所述检测装置连接，所述控制装置通过所述温度控制装置调节各个所述生物反应器的反应温度、通过所述自动进样装置控制各个所述生物反应器的进样过程以及接收所述检测装置的检测结果。
[0005]本专利技术一些实施例中，所述温度控制装置包括：导热流体存储部，用于存储导热流体；导热本体，所述导热本体为实体块，所述导热本体内设置有导热流体通道，所述导热流体通道与所述导热流体存储部连通，所述导热本体划分为多个导热单元，每个导热单
元对应设置有安装容腔，每个安装容腔对应容置一个所述生物反应器；流体驱动泵，用于驱动导热流体在导热流体存储部与所述导热流体通道之间循环流动；多个控制阀，分别与多个所述导热单元一一对应，所述控制阀用于控制与对应导热单元所在区域的导热流体通道与所述导热流体存储部的通断；其中，所述控制装置与所述流体驱动泵以及各个所述控制阀连接，所述控制装置用于控制所述流体驱动泵的功率以及各个所述控制阀的开度。
[0006]本专利技术一些实施例中，所述导热流体通道包括主流体通道以及与所述主流体通道连通的多个分支流体通道，多个分支流体通道分别位于多个所述导热单元中，每个所述分支流体通道与所述主流体通道之间均对应设置一个所述控制阀。
[0007]本专利技术一些实施例中，所述分支流体通道绕设于所述安装容腔的外侧。
[0008]本专利技术一些实施例中，所述自动进样装置包括：样品进样部，用于向各个所述生物反应器进煤样；培养基进样部，用于向各个所述生物反应器进培养基；气体进样部，用于向各个所述生物反应器进气氛气体。
[0009]本专利技术一些实施例中，所述气体进样部包括多个不同气氛气体的压缩气瓶。
[0010]本专利技术一些实施例中，所述检测装置包括：气体检测部，用于检测各个生物反应器的气体生成物的成分及浓度；液体检测部，用于检测各个生物反应器的液体生成物的成分及浓度。
[0011]本专利技术一些实施例中，各个所述生物反应器分别通过气体输送管输送至气体中转腔，所述气体检测部用于检测所述气体中转腔内的气体的成分及浓度。
[0012]本专利技术一些实施例中，各个所述生物反应器分别通过液体输送管输送至液体中转腔，所述液体检测部用于检测所述液体中转腔内的液体的成分及浓度。
[0013]本专利技术一些实施例中，所述检测装置还包括检测结果汇总部60，与所述气体检测部以及所述液体检测部均连接，用于收集所述气体检测部以及所述液体检测部的检测结果，并将所述检测结果传输至所述控制装置。
[0014]本专利技术提供的煤层气生物富集实验系统包括反应装置、温度控制装置、自动进样装置、检测装置和控制装置，控制装置能够通过温度控制装置调节各个生物反应器的反应温度、通过自动进样装置控制各个生物反应器的进样过程以及接收检测装置的检测结果，本专利技术充分考虑到生物富集恒定实验环境、减少定期取样操作带来的不确定性、同批样品实验条件一致性、减少人工误差、智能化掌控实验反应进程等综合因素，设计一套具备方便、快捷、恒定、真实、准确等特点的智能化煤层气生物富集一体化装置。
附图说明
[0015]通过以下参照附图对本专利技术实施例的描述，本专利技术的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚。
[0016]图1示出本专利技术具体实施方式提供的煤层气生物富集实验系统的结构示意图；图2示出本专利技术具体实施方式提供的煤层气生物富集实验系统中温度控制装置与生物反应器的配合结构示意图；
图3示出本专利技术具体实施方式提供的煤层气生物富集实验系统中气体检测部的结构示意图；图4示出本专利技术具体实施方式提供的煤层气生物富集实验系统中液体检测部的结构示意图；图5示出本专利技术具体实施方式提供的煤层气生物富集实验系统的架构图。
[0017]图中：10、反应装置；11、生物反应器；20、温度控制装置；21、导热流体存储部；22、导热本体；221、安装槽；222、主流体通道；223、分支流体通道；23、流体驱动泵；24、控制阀；30、自动进样装置；31、样品进样部；32、培养基进样部；33、气体进样部；40、检测装置；41、气体检测部；411、第一长形壳体；411A、第一吹气口；411B、第一出气口；412、气体输送管；413、第一分隔板；414、第二分隔板；415、气体中转腔；416、气体子腔；417、第一吹气装置；42、液体检测部；421、第二长形壳体；421A、第二吹气口；421B、第二出气口；422、液体输送管；423、第三分隔板；424、第四分隔板；425、液体中转腔；426、液体子腔；427、第二吹气装置；50、控制装置；60、检测结果汇总部。
具体实施方式
[0018]以下基于实施例对本专利技术进行描述，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。
[0019]除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。
[0020本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种煤层气生物富集实验系统，其特征在于，所述煤层气生物富集实验系统包括：反应装置，包括多个生物反应器；温度控制装置，用于控制各生物反应器的反应温度；自动进样装置，用于向各个所述生物反应器分别进行样品、培养基以及气氛气体的输入；检测装置，用于检测各个所述生物反应器的生成物成分及浓度；控制装置，与所述温度控制装置、所述自动进样装置以及所述检测装置连接，所述控制装置通过所述温度控制装置调节各个所述生物反应器的反应温度、通过所述自动进样装置控制各个所述生物反应器的进样过程以及接收所述检测装置的检测结果。2.根据权利要求1所述的煤层气生物富集实验系统，其特征在于，所述温度控制装置包括：导热流体存储部，用于存储导热流体；导热本体，所述导热本体为实体块，所述导热本体内设置有导热流体通道，所述导热流体通道与所述导热流体存储部连通，所述导热本体划分为多个导热单元，每个导热单元对应设置有安装容腔，每个安装容腔对应容置一个所述生物反应器；流体驱动泵，用于驱动导热流体在导热流体存储部与所述导热流体通道之间循环流动；多个控制阀，分别与多个所述导热单元一一对应，所述控制阀用于控制与对应导热单元所在区域的导热流体通道与所述导热流体存储部的通断；其中，所述控制装置与所述流体驱动泵以及各个所述控制阀连接，所述控制装置用于控制所述流体驱动泵的功率以及各个所述控制阀的开度。3.根据权利要求2所述的煤层气生物富集实验系统，其特征在于，所述导热流体通道包括主流体通道以及与所述主流体通道连通的多个分支流体通道，多个分支流体通道分别位于多个所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐强，赵岳，白秀佳，苗全芸，田力，张争光，任珊，
申请(专利权)人：中国煤炭地质总局勘查研究总院，
类型：发明
国别省市：