CN107164217A - 一种高效微藻光反应装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高效微藻光反应装置，包括：培养槽、光反应器、射流装置、曝气装置和风机；培养槽的上方设置有培养槽槽盖，培养槽槽盖上设置有气体检测孔；光反应器、射流装置和曝气装置设置在培养槽内，光反应器通过支架固定连接在培养槽内，射流装置对称设置在培养槽内，曝气装置设置在培养槽的底部；光反应器内设置有液态导热介质；射流装置和曝气装置通过风机供气驱动。通过上述方式，本发明完全摒弃了水泵插电的方式，采用风机的方式利用气体来实现搅拌作用，减少耗能，减轻水气对电机的损坏，增长使用寿命。光反应器内设置有液态导热介质，有效提高散热效果，避免光衰现象的发生，增加光合作用的时间，提高固碳效率。
Description
技术领域
本发明涉及微藻生物技术领域，特别是涉及一种高效微藻光反应装置。
背景技术
微藻是光合作用效率最高的生物体，富含蛋白质、多不饱和脂肪酸和类胡萝卡素等多种高附加值物质，同时微藻具有吸收氮、磷以及在培养过程中积累油脂的能力。因此，微藻在食品、饵料、饲料、环保及生物能源等诸多方面具有广泛的应用，特别是近年来在生物能源方面，微藻被认为是最具应用前景的生物柴油等生物燃料制备的原料。此外，微藻固碳和微藻处理富含氮、磷废水的潜力也非常巨大。
光生物反应器一般是指用于培养光合微小生物及具有光合作用的植物组织或细胞的设备或装置。目前，用于微藻培养的光生物反应器主要有开放式和封闭式两种。管道式光生物反应器是封闭式光生物反应器中的一种，因其占地面积小、高表面体积比、环境稳定、可实现无菌操作以及能实现微藻的高密度培养等优点，被认为是最适合户外大规模培养微藻、最有潜力的反应器。现有的光生物反应器利用电机通过水泵来实现气体的循环，水气与电机产品无法做到有效隔离，容易是电机产生故障，减少使用寿命。而且现有的光生物反应器散热效果不好，会导致光衰现象的发生，造成反应器的损坏，从而影响光合作用的进行。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种高效微藻光反应装置，采用风机的方式利用气体来实现搅拌作用，减轻水气对电机的损坏，增长使用寿命。
为达到上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种高效微藻光反应装置，包括：培养槽、光反应器、射流装置、曝气装置和风机；所述培养槽的上方设置有培养槽槽盖，所述培养槽槽盖上设置有气体检测孔；所述光反应器、射流装置和曝气装置设置在所述培养槽内，所述光反应器通过支架固定连接在所述培养槽内，所述射流装置对称设置在所述培养槽内，所述曝气装置设置在所述培养槽的底部；所述光反应器内设置有液态导热介质；所述射流装置和曝气装置通过所述风机供气驱动。
优选的，所述射流装置通过射流装置供气管道与所述风机连接，所述曝气装置通过曝气装置供气管道与所述风机连接。
优选的，所述射流装置供气管道和曝气装置供气管道与所述风机之间设置有总供气管道。
优选的，所述射流装置供气管道和曝气装置供气管道上均设置有气压计。
优选的，所述气压计为水银气压计或无液气压计中的一种。
优选的，所述光反应器通过光反应器供电线路连接在供电装置上，所述光反应器供电线路穿过所述反应槽槽盖。
优选的，所述光反应器的数量为偶数个，且对称设置在所述培养槽内。
优选的，所述培养槽通过所述气体检测孔连接有气体检测装置。
优选的，所述液态绝缘导热介质为矿物绝缘油或合成绝缘油中的一种。
优选的，所述光反应器外壳的材质为亚克力、PC树脂、PE树脂或石英玻璃中的一种。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列有益效果：
提供了一种高效微藻光反应装置，完全摒弃了水泵插电的方式，采用风机的方式利用气体来实现搅拌作用，减少耗能，减轻水气对电机的损坏，增长使用寿命。光反应器内设置有液态导热介质，有效提高散热效果，避免光衰现象的发生，增加光合作用的时间，提高固碳效率。
附图说明
图1是本发明一种高效微藻光反应装置一较佳实施例的结构示意图。
图2是本发明一种高效微藻光反应装置中反应槽内部的示意图。
图3是本发明一种高效微藻光反应装置中反应槽槽盖的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
参阅图1至图3，一种高效微藻光反应装置，包括：培养槽1、光反应器2、射流装置3、曝气装置4和风机；培养槽1的上方设置有培养槽槽盖5，培养槽1侧壁的底部设置有排水口11，培养槽槽盖5上设置有气体检测孔6；光反应器2、射流装置3和曝气装置4设置在培养槽1内，光反应器2通过支架7固定连接在培养槽1内，射流装置3对称设置在培养槽1内，曝气装置4设置在培养槽1的底部；光反应器2内设置有液态导热介质；射流装置3和曝气装置4通过风机供气驱动，风机可以是通风机、鼓风机或风力发电机等。
在一实施例中，射流装置3和曝气装置4分别通过射流装置供气管道8和曝气装置供气管道9与风机连接。
在另一实施例中，射流装置供气管道9和曝气装置供气管道9与风机之间还设置有总供气管道。
射流装置供气管道8和曝气装置供气管道9上均设置有气压计，做为可控气体调适使用。气压计为水银气压计或无液气压计中的一种。光反应器2通过光反应器供电线路10连接在供电装置上，光反应器供电线路10穿过反应槽槽盖5。光反应器2的数量为偶数个，且对称设置在培养槽1内。培养槽1通过气体检测孔连接有气体检测装置。气体检测装置是一种气体泄露浓度检测的仪器仪表工具，本发明中的气体检测装置可以是便携式气体检测仪、固定式气体检测仪、在线式气体检测仪等。气体检测装置主要利用气体传感器来检测培养槽1中存在的气体种类，气体传感器是用来检测气体的成份和含量的传感器。液态绝缘导热介质为矿物绝缘油或合成绝缘油中的一种，可以是硅油、酯类油、聚丁烯油等。光反应器2外壳的材质为亚克力、PC树脂、PE树脂或石英玻璃中的一种。
在反应槽1内培养微藻，底部设置的曝气装置4，可将底部的微藻往上推动，实现循环搅拌，避免微藻活性降低时会粘在光反应器2内壁上，维持光反应器2的照度效率让微藻顺利生长。同时通过射流装置3，在上部形成涡流，将微藻进行上下循环搅拌。液态导热介质为亚克力材质、PC塑料、PE塑料或石英玻璃中的一种，使光反应器2产生的热量可保持温度维持在微藻生长合适的温度范围内，节省能源，降低损耗。
以上仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种高效微藻光反应装置，其特征在于，包括：培养槽、光反应器、射流装置、曝气装置和风机；所述培养槽的上方设置有培养槽槽盖，所述培养槽槽盖上设置有气体检测孔；所述光反应器、射流装置和曝气装置设置在所述培养槽内，所述光反应器通过支架固定连接在所述培养槽内，所述射流装置对称设置在所述培养槽内，所述曝气装置设置在所述培养槽的底部；所述光反应器内设置有液态绝缘导热介质；所述射流装置和曝气装置通过所述风机供气驱动。
2.根据权利要求1所述的一种高效微藻光反应装置，其特征在于：所述射流装置通过射流装置供气管道与所述风机连接，所述曝气装置通过曝气装置供气管道与所述风机连接。
3.根据权利要求2所述的一种高效微藻光反应装置，其特征在于：所述射流装置供气管道和曝气装置供气管道与所述风机之间设置有总供气管道。
4.根据权利要求2或3所述的一种高效微藻光反应装置，其特征在于：所述射流装置供气管道和曝气装置供气管道上均设置有气压计。
5.根据权利要求4所述的一种高效微藻光反应装置，其特征在于：所述气压计为水银气压计或无液气压计中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种高效微藻光反应装置，其特征在于：所述光反应器通过光反应器供电线路连接在供电装置上，所述光反应器供电线路穿过所述反应槽槽盖。
7.根据权利要求1或6所述的一种高效微藻光反应装置，其特征在于：所述光反应器的数量为偶数个，且对称设置在所述培养槽内。
8.根据权利要求1所述的一种高效微藻光反应装置，其特征在于：所述培养槽通过所述气体检测孔连接有气体检测装置。
9.根据权利要求1所述的一种高效微藻光反应装置，其特征在于：所述液态绝缘导热介质为矿物绝缘油或合成绝缘油中的一种。
10.根据权利要求1所述的一种高效微藻光反应装置，其特征在于：所述光反应器外壳的材质为亚克力、PC树脂、PE树脂或石英玻璃中的一种。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108690799A (zh) * | 2018-05-25 | 2018-10-23 | 常德炎帝生物科技有限公司 | 一种微藻风力悬浮培养系统 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080003669A1 (en) * | 2006-06-28 | 2008-01-03 | Liao Zhiming | Hybrid aeration membrane bioreactor |
| CN103517978A (zh) * | 2011-05-06 | 2014-01-15 | 阿克塔海藻公司 | 封闭环境中用于培养光合微生物的光生物反应器 |
| CN104864372A (zh) * | 2014-02-25 | 2015-08-26 | 昆山东大智汇技术咨询有限公司 | 一种液冷型led灯具 |
| CN205420413U (zh) * | 2015-11-26 | 2016-08-03 | 四川大学 | 一种多功能型实验室光生物反应器系统 |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080003669A1 (en) * | 2006-06-28 | 2008-01-03 | Liao Zhiming | Hybrid aeration membrane bioreactor |
| CN103517978A (zh) * | 2011-05-06 | 2014-01-15 | 阿克塔海藻公司 | 封闭环境中用于培养光合微生物的光生物反应器 |
| CN104864372A (zh) * | 2014-02-25 | 2015-08-26 | 昆山东大智汇技术咨询有限公司 | 一种液冷型led灯具 |
| CN205420413U (zh) * | 2015-11-26 | 2016-08-03 | 四川大学 | 一种多功能型实验室光生物反应器系统 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| CARVALHO ET AL.: "Microalgal reactors: a review of enclosed system designs and performances", 《BIOTECHNOL PROG》 * |
| 许建中等: "产毒藻培养用光生物反应器结构研究", 《化学工程与装备》 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108690799A (zh) * | 2018-05-25 | 2018-10-23 | 常德炎帝生物科技有限公司 | 一种微藻风力悬浮培养系统 |
| CN108690799B (zh) * | 2018-05-25 | 2021-10-15 | 常德炎帝生物科技有限公司 | 一种微藻风力悬浮培养系统 |
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