一种培养产油微藻的光生物反应器制造技术

一种培养产油微藻的光生物反应器由反应器主体、供气系统以及配套的管路、阀门组合而成。反应器主体包括反应器外筒，反应器顶盖和反应器内筒。供气系统包括空气供给装置，二氧化碳供给装置，气体过滤装置，进气管和布气管。反应器外筒上部分为圆柱体，下部分为圆滑弧形半球体。布气管水平安置于反应器底部，布气管管壁斜向下45度方向分布有曝气孔。与现有技术相比，曝气时，气体除满足微藻需要外，还起到了搅拌和冲刷附着在光生物反应器器壁上微藻的作用。本实用新型专利技术设计简单，便于清洁维护。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于微藻生物
，特别涉及ー种光生物反应器，用于大規模高效培养产油微藻。
技术介绍
由于石油资源的减少导致能源危机，世界各国都积极开展可以替代石油的可再生能源研究。生物质能源作为ー种来源广泛的可再生能源，其开发利用既有利于缓解石化燃料枯竭带来的能源问题，又可減少温室气体排放，有利于维护生态平衡，改善人类生存环境。油料作物、动物脂肪酸和废食用油生产的生物柴油远不能满足车用燃料的需求并存在占用土地资源的问题。微藻可直接利用阳光、ニ氧化碳和含氮、磷等元素的简单营养物质快速生长，并在细胞内合成大量油脂。因此，微藻为生物柴油生产提供了新的油脂资源。目前，利用微藻培养生物柴油的两大技术瓶颈是大规模微藻生物质资源获取困难以及生产微 藻生物柴油产品的成本过高。这两大瓶颈问题需要通过优化微藻藻种选育，微藻培养装备即光生物反应器的开发和微藻培养エ艺的开发等方面来解決。因此，开发微藻培养用的高效光生物反应器是微藻生物技术的研究热点之一。开放式光生物反应器技术简单，制作容易，在光生物反应器研究初期得到广泛应用。但是开放式光反应器培养条件不易控制，培养液易污染，培养条件受外界环境影响大。因此，人们开始进行密闭式光生物反应器的研发。密闭光生物反应器根据内部匀质方式的不同可分为机械式搅拌和气升式搅拌。使用机械式搅拌的光生物反应器，存在藻体容易缠绕于搅拌器，清洗困难等不足。气升式光生物反应器通过鼓入气体实现提供藻类生长所需ニ氧化碳目的的同时，又通过气体带动反应器内液体搅动，起到匀质的作用。但是，现有技术中的气升式光生物反应器存在液体湍动不均匀，容易产生死角，微藻培养过程中产生贴壁时不容易清洗等问题。
技术实现思路
本技术涉及的光生物反应器克服了现有技术的不足，还具有结构简单，易于清洗、便于补料和參数測定操作等优点，适用于大規模高效培养产油微藻。本技术是通过以下技术方案实现的光生物反应器由反应器主体和供气系统以及配套的管路、阀门组合而成。反应器主体包括反应器外筒，反应器顶盖和反应器内筒。供气系统包括空气供给装置，ニ氧化碳供给装置，气体过滤装置，进气管和布气管。反应器外筒为有机玻璃材质，通过支架固定在水平底座上。反应器外筒由上下两部分组成，上部分为圆柱体，下部分为圆滑弧形的半球体，两部分通过法兰和垫圈密封连接。反应器外筒上部分的圆柱体上部设有进料ロ，中部设有取样ロ，下部设有出料ロ，反应器外筒下部分的半球体底部设有排空ロ。反应器顶盖为有机玻璃材质，反应器顶盖上设有排气ロ，通过安装有单向阀的软管与外界相通。反应器内筒为有机玻璃材质，穿过反应器顶盖中间的通孔，通过法兰悬垂固定于反应器正中央的位置。反应器内筒底部密封，且呈圆弧形。反应器内筒的顶部有顶盖，打开顶盖可取放或者检修安置于反应器内筒内部的光源。空气供给装置和ニ氧化碳供给装置的出气ロ通过管道和阀门与气体过滤装置的进气ロ相连接，气体过滤装置的出气ロ通过单向阀、进气管和布气管相连接，进气管的端ロ通过三通与位于光反应器底部内侧的布气管相连接。布气管水平安置于反应器底部，两根布气管平行排列，布气管两侧端ロ密封，布气管管壁斜下45度方向均匀分布有曝气孔。与现有技术相比，本技术具有如下有益效果I.布气管的管壁斜下度方向均匀的分布有曝气孔。曝气时，气体倾斜向下运动，随即向上运动，气体在运动过程中，发挥了 3个作用，一是向藻液提供了所需的气体，ニ是冲刷了附着在光生物反应器器壁上的微藻，三是对藻液进行了搅动，使藻液均匀的进行培养;2.采用微藻培养所需的气体进行搅拌，节约了搅拌装置；3.反应器结构设计简单，各个组成部分可实现分别拆装，便于清洁维护。附图说明附图ー是本技术光生物反应器的主视图；附图ニ是本技术光生物反应器的A-A剖面图。图中I反应器外筒、2反应器顶盖、3反应器内筒、4进料ロ、5取样ロ、6、出料ロ、7排空ロ、8进气管、9排气ロ、10空气供给装置、11 ニ氧化碳供给装置、12气体过滤装置、13布气管、14支架、15光源。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术进行详细描述。此实施例的作用仅是举例说明，而不具有限制意义。光生物反应器由反应器主体和供气系统以及配套的管路、阀门组合而成。反应器主体包括反应器外筒1，反应器顶盖2和反应器内筒3。供气系统包括空气供给装置10，ニ氧化碳供给装置11，气体过滤装置12，进气管8和布气管13。反应器外筒I为有机玻璃材质，通过支架14固定在水平的底座上。反应器外筒I由上下两部分组成，上部为圆柱体，下部为圆滑弧形半球体，两部分通过法兰和橡胶垫圈密封连接。反应器外筒I的圆柱体上部设有进料ロ 4，中部设有取样ロ 5，下部设有出料ロ 6，半球体底部设有排空ロ 7。反应器顶盖2通过法兰和垫圈与反应器外筒I密封连接。反应器顶盖2上设有排气ロ 9，通过安装有单向阀的软管与外界相通。反应器内筒3为有机玻璃材质，穿过反应器顶盖2中间的通孔通过法兰悬垂固定于反应器正中央的位置。反应器内筒3底部密封，呈圆弧形。反应器内筒3的顶部有顶盖，打开顶盖可取放或者检修安置于反应器内筒3内部的光源15。空气供给装置10和ニ氧化碳供给装置11的出气ロ通过管道和阀门与气体过滤装置12的进气ロ相连接，气体过滤装置12的出气ロ通过单向阀、进气管8和布气管13相连接，进气管8的端ロ通过三通与位于光反应器底部内侧的布气管13相连接。布气管13水平安置于反应器底部，两根布气管13平行排列，布气管13两侧端ロ密封，布气管13管壁斜下45度均匀分布有曝气孔。本技术的工作原理为反应器外筒I通过支架14固定在底座上，光源15放置于反应器内筒3内。藻种和营养液通过藻液输入泵由进料ロ 4打入光生物反应器内部至有效体积，在藻液培养的过程中，空气供给装置10和ニ氧化碳供给装置11按设定的培养要求，以ー定比例混合后，通过气体过滤装置12除去气体中的异物。混合后的ニ氧化碳气体和空气通过进气管8进入布气管13，布气管13的管壁斜下45度方向均匀的分布有曝气孔。曝气时，气体倾斜向下运动，随即向上运动，气体在运动过程中，发挥了 3个作用，一是向藻液提供了所需的气体，ニ是冲刷了附着在光生物反应器器壁上的微藻，三是对藻液进行了搅动，使藻液均匀的进行培养。多余的气体由排气ロ 9排出。在微藻培养过程中，可以通过取样ロ 5取样检測。培养完成后，微藻液通过出料ロ6排出，送提取车间提取加工生物柴油。当遇到特殊情况需要检修时，可通过排空ロ 7将内部液体排空。反应器顶盖2，反应器内筒3，，反应器外筒I的上下两部分都可以分别拆装， 便于光生物反应器不同组件发生故障时进行检修维护。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种培养产油微藻的光生物反应器，由反应器主体和供气系统以及配套的管路、阀门组合而成，其特征在于反应器主体包括反应器外筒，反应器顶盖和反应器内筒；供气系统包括空气供给装置，ニ氧化碳供给装置，气体过滤装置，进气管和布气管。2.根据权利要求I所述的ー种培养产油微藻的光生物反应器，其特征在于反应器外筒由上下两部分组成，上部分为圆柱体，下部分为圆滑弧形半球体，两部分通过法兰和垫圈密封连接。3.根据权利要求I所述的ー种培养产油微藻的光生物反应器，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：田丹，于景成，丁旭镇，靳国良，丁雪梅，桑力维，田艺伟，辛凯，彭建辉，李辉成，
申请(专利权)人：北京昊业怡生科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：