本发明专利技术涉及沼气提纯技术领域，具体涉及一种沼气提纯及强化碳捕获的装置，包括光生物反应器、磁力搅拌器、循环泵、提纯器、LED灯，所述光生物反应器的出口通过所述循环泵与所述提纯器的入口连接，所述提纯器的出口与所述光生物反应器通过管道连接，所述光生物反应器设于所述磁力搅拌器上，所述LED灯设于所述光生物反应器外部。这种沼气提纯及强化碳捕获的装置，解决了如何促进菌藻吸收同化二氧化碳和硫化氢纯化沼气，同时降低菌藻的生物量流失的问题。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及沼气提纯，具体涉及一种沼气提纯及强化碳捕获的装置。
技术介绍
1、为减少温室气体排放，依赖于以可再生能源电力和生物甲烷为基础的脱碳经济。在过去的十年中，通过厌氧消化产生的沼气产量经历了快速增长，其潜力是在可持续处理有机废物的同时产生可再生能源。沼气的典型成分是55～75％的甲烷(ch4)，30～50％的二氧化碳(co2)，≤3％的硫化氢(h2s)，≤10％的氨(nh3)，≤1％的氢气(h2)，≤1％的氮气(n2)，但是这中沼气不可以直接使用，需要经过提纯，去除其中的二氧化碳和硫化氢，变为生物甲烷。生物甲烷可作为一种可再生天然气，用于发电、供热和其他能源应用。
2、现有处理co2的技术主要包括化学、物理以及生物三个方面，其中生物法则通过植物的光合作用吸收co2。微藻固碳，特别是光合自养条件下的固碳与转化，被认为是一种环境友好性较高的碳捕集技术，所以可以利用藻类吸收沼气中的二氧化碳，同时结合细菌同化沼气中的有害气体硫化氢，但是，微藻在工业应用中的一个关键限制是由于有限的光合效率和昂贵的co2传质而导致的微藻培养成本高昂，因为获得良好的co2气液传质效率(>90％)需要ph>9和碱度>1000mg ic l-1，这需要消耗大量的化学品。并且这一过程会造成藻体的死亡和流失。
3、因此，需要开发一种促进菌藻吸收同化二氧化碳和硫化氢纯化沼气，同时降低菌藻的生物量流失的环境友好型的方法。
4、鉴于上述缺陷，本专利技术创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本专利技术。
<
br/>技术实现思路
1、本专利技术的目的在于解决如何促进菌藻吸收同化二氧化碳和硫化氢纯化沼气，同时降低菌藻的生物量流失的问题，提供了一种沼气提纯及强化碳捕获的装置。
2、为了实现上述目的，本专利技术公开了一种沼气提纯及强化碳捕获的装置，包括光生物反应器、磁力搅拌器、循环泵、提纯器、led灯，所述光生物反应器的出口通过所述循环泵与所述提纯器的入口连接，所述提纯器的出口与所述光生物反应器通过管道连接，所述光生物反应器设于所述磁力搅拌器上，所述led灯设于所述光生物反应器外部。磁力搅拌器防止纳米材料团聚，并且使菌藻和纳米材料均匀分布，在提纯器中利用培养液中的菌藻吸收沼气同化二氧化碳和硫化氢。
3、所述led灯至少设有3个，分别位于所述光生物反应器的上方和两侧。
4、所述光生物反应器内设有菌藻、填料、沼液，所述填料为所述菌藻生长的载体，降低菌藻的生物量流失。
5、所述填料为具有孔隙结构的填料。
6、所述填料为碳包覆零价铁离子、二氧化硅、纳米纤维、氧化铁或四氧化三铁中的任意一种。
7、所述碳包覆零价铁离子的浓度为70～280mg/l。
8、所述填料为纳米纤维与金属纳米颗粒结合的复合材料，所述金属纳米颗粒为氧化铁或四氧化三铁纳米颗粒。这些材料有一定的孔隙结构可以吸附二氧化碳，然后再释放到溶液，延长二氧化碳的停留时间，更好的被微藻利用
9、所述菌藻包括与微藻和蓝藻共生的硫氧化菌、硝化细菌以及异养细菌，菌藻用于固定沼气中的co2，同化沼液中的氮和磷，氧化h2s和nh4+。
10、所述提纯器底部设有气体扩散器，所述气体扩散器的孔径为2μm。
11、与现有技术比较本专利技术的有益效果在于：本专利技术利用菌藻去吸收沼气中的二氧化碳和硫化氢，得到沼气中ch4≥90％，co2≤2％，o2≤1％和可以忽略不计h2s，吸收的二氧化碳可以充当藻类生长的碳源，减少藻类的培养成本，并且加入纳米材料可以提高二氧化碳的传质效率，获得更高效的碳捕获效率。
本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种沼气提纯及强化碳捕获的装置，其特征在于，包括光生物反应器、磁力搅拌器、循环泵、提纯器、LED灯，所述光生物反应器的出口通过所述循环泵与所述提纯器的入口连接，所述提纯器的出口与所述光生物反应器通过管道连接，所述光生物反应器设于所述磁力搅拌器上，所述LED灯设于所述光生物反应器外部。
2.如权利要求1所述的一种沼气提纯及强化碳捕获的装置，其特征在于，所述LED灯至少设有3个，分别位于所述光生物反应器的上方和两侧。
3.如权利要求1所述的一种沼气提纯及强化碳捕获的装置，其特征在于，所述光生物反应器内设有菌藻、填料、沼液，所述填料为所述菌藻生长的载体。
4.如权利要求3所述的一种沼气提纯及强化碳捕获的装置，其特征在于，所述填料为具有孔隙结构的填料。
5.如权利要求3所述的一种沼气提纯及强化碳捕获的装置，其特征在于，所述填料为碳包覆零价铁离子、二氧化硅、纳米纤维、氧化铁或四氧化三铁中的任意一种。
6.如权利要求5所述的一种沼气提纯及强化碳捕获的装置，其特征在于，所述碳包覆零价铁离子的浓度为70～280mg/L。
>7.如权利要求3所述的一种沼气提纯及强化碳捕获的装置，其特征在于，所述填料为纳米纤维与金属纳米颗粒结合的复合材料，所述金属纳米颗粒为氧化铁或四氧化三铁纳米颗粒。8.如权利要求3所述的一种沼气提纯及强化碳捕获的装置，其特征在于，所述菌藻包括与微藻和蓝藻共生的硫氧化菌、硝化细菌以及异养细菌。
9.如权利要求1所述的一种沼气提纯及强化碳捕获的装置，其特征在于，所述提纯器底部设有气体扩散器，所述气体扩散器的孔径为2μm。
...
【技术特征摘要】
1.一种沼气提纯及强化碳捕获的装置，其特征在于，包括光生物反应器、磁力搅拌器、循环泵、提纯器、led灯，所述光生物反应器的出口通过所述循环泵与所述提纯器的入口连接，所述提纯器的出口与所述光生物反应器通过管道连接，所述光生物反应器设于所述磁力搅拌器上，所述led灯设于所述光生物反应器外部。
2.如权利要求1所述的一种沼气提纯及强化碳捕获的装置，其特征在于，所述led灯至少设有3个，分别位于所述光生物反应器的上方和两侧。
3.如权利要求1所述的一种沼气提纯及强化碳捕获的装置，其特征在于，所述光生物反应器内设有菌藻、填料、沼液，所述填料为所述菌藻生长的载体。
4.如权利要求3所述的一种沼气提纯及强化碳捕获的装置，其特征在于，所述填料为具有孔隙结构的填料。
5.如权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙丽，曹振洲，邸梦梦，魏燕杰，白子佳，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。