CN114437902A - 一种基于煤烟气再利用的微藻养殖系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于煤烟气再利用的微藻养殖系统，包括：养殖房，其内设有暖气管路、二氧化碳主管及微藻养殖仓；处理后煤烟气主管路，其包括通过管道依次连通的除尘装置、风机、脱水装置、冷却降温装置及二氧化碳储气仓，二氧化碳储气仓的出气管路与二氧化碳主管连接；处理后煤烟气旁路，其与暖气管路连通，并与除尘装置的进口前侧的处理后煤烟气主管路的管道连接。本发明所述的微藻养殖系统将经过处理后煤烟气中收集到的二氧化碳作为微藻养殖的碳源，将处理后的低温煤烟气的剩余热量作为微藻养殖中所需供暖热量使用，充分利用处理后煤烟气提供微藻养殖所需条件，实现了煤烟气再利用技术与微藻养殖技术的结合。

Description

一种基于煤烟气再利用的微藻养殖系统
技术领域
本发明属于节能减排与微藻养殖技术领域，尤其是涉及一种基于煤烟气再利用的微藻养殖系统。
背景技术
微藻是地球上最早的光合生物，广泛存在于自然界各类水体中和土壤、岩石表面，是地球上将二氧化碳与无机氮转化为有机物效率最高、规模最大的一类光合微生物，是地球大气层中氧气的最初来源。
微藻光合作用效率是高等植物的10倍以上，科学家的估算，为1名宇航员提供氧气需要种植13到15平方米的高等植物，而只需培养1立方米的藻类即可获得同样当量的氧气。
在地质史上，微藻的繁荣是形成现代化石能源的基础，可以说远古时代掩埋地下的微藻支撑了现代石油化工体系。在未来，人类或将基于微藻培养构建新型循环经济体系，通过微藻生物炼制获得生物能源、生物基可降解材料、精细化学品和健康医药产品的同时，实现碳与氮的循环利用，解决温室气体和工业污染物排放带来的环境问题。
微藻的生产(利用微藻通过光合作用吸收二氧化碳排放氧气的性能)是全球实现碳中和的主要技术之一。煤烟气中含有丰富的二氧化碳和热量，目前有很多关于煤烟气再利用的技术，如果能够将煤烟气中经过处理后收集的二氧化碳与微藻养殖技术相结合，同时将处理后的低温煤烟气的剩余热量作为微藻养殖中所需供暖热量使用，充分利用处理后煤烟气提供微藻养殖所需条件，实现节能减排与微藻养殖技术的结合，达到节能减排的目的。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种将经过处理后的煤烟气中收集到的二氧化碳与微藻养殖技术相结合，同时将处理后的低温煤烟气的剩余热量作为微藻养殖中所需供暖热量使用，充分利用处理后煤烟气提供微藻养殖所需条件的基于煤烟气再利用的微藻养殖系统，以解决上述问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种基于煤烟气再利用的微藻养殖系统，包括：
养殖房，所述养殖房为可让光线照入的透明房，其内设有暖气管路、二氧化碳主管及微藻养殖仓；所述微藻养殖仓为透明结构，所述微藻养殖仓上设有带有阀门的营养液进管、二氧化碳补充管及换气管，所述二氧化碳补充管与所述二氧化碳主管连接；
处理后煤烟气主管路，所述煤烟气主管路包括通过管道依次连通的除尘装置、风机、脱水装置、冷却降温装置及二氧化碳储气仓，所述二氧化碳储气仓的出气管路与所述二氧化碳主管连接，可将二氧化碳送入所述二氧化碳主管内；
处理后煤烟气旁路，所述前处理后煤烟气旁路包括进气旁路和出气旁路，所述进气旁路的进口端和所述出气旁路的出口端与所述除尘装置的进口前侧的所述处理后煤烟气主管路的管道连接，所述进气旁路的进口端位于所述出气旁路的出口端前侧；所述进气旁路上设有阀门，所述进气旁路的出口端与所述暖气管路的进口端连接，所述暖气管路的出口端与所述出气旁路的进口端连接。
进入处理后煤烟气主管路的煤烟气为经过处理后的降温脱硫后的煤烟气，此时进入煤烟气主管路先经除尘装置进一步除尘，风机提供前进的动力，再经过脱水装置进一步脱水，进入冷却降温装置降温后进入二氧化碳储气仓以备使用；二氧化碳储气仓内的二氧化碳可作为养殖微藻光合作用的碳源，送入微藻养殖仓内；
进入处理后煤烟气旁路的煤烟气此时温度并不是很高，但高于常温，可在作为冬天供暖的热源进入养殖房的暖气管路内，经暖气管路循环后再次回到处理后煤烟气主管路上，进行后续处理进入二氧化碳储气仓内。
进一步的，所述暖气管路呈蛇形管路的方式盘布于所述养殖房的内墙壁上。
进一步的，所述微藻养殖仓由架体支撑，包括安装于所述架体上的仓体及可拆卸的安装于所述仓体上的仓盖；所述仓体的内腔注有微藻养殖液；所述营养液进管、所述二氧化碳补充管及所述换气管固定于所述仓盖上，所述营养液进管、所述二氧化碳补充管的出口端伸入到所述仓体内腔。仓盖的设计是防止二氧化碳外溢。
进一步的，仓体内腔为跑道池结构，其内部中央位置设有不与仓体内侧壁接触的隔板，所述仓体内腔设有液体推动装置，液体推动装置可以为水轮。
进一步的，所述架体上安装有多个所述微藻养殖仓。
进一步的，所述养殖房内分布有多个安装有所述微藻养殖仓的架体。
进一步的，所述二氧化碳储气仓的出口端设有调压器，所述二氧化碳储气仓的出气管路上还设有为外界其它系统供气的带阀门的出气支路。
进一步的，所述二氧化碳储气仓和所述二氧化碳主管之间的管道上还设有缓冲罐。
相对于现有技术，本发明所述的基于煤烟气再利用的微藻养殖系统具有以下优势：
本发明所述的基于煤烟气再利用的微藻养殖系统将煤烟气再利用技术与微藻养殖技术相结合，将经过处理后的煤烟气中收集到的二氧化碳作为微藻养殖的碳源，将处理后的低温煤烟气的剩余热量作为微藻养殖中所需供暖热量使用，充分利用处理后煤烟气提供微藻养殖所需条件，为煤烟气的再利用提供了一个新的方向，有利于节能减排。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的基于煤烟气再利用的微藻养殖系统的结构示意图；
图2为本发明实施例所述的微藻养殖仓和支架的结构示意图。
附图标记说明：
1-养殖房；2-处理后煤烟气主管路；3-处理后煤烟气旁路；4-暖气管路； 5-二氧化碳主管；6-微藻养殖仓；7-架体；8-仓体；9-仓盖；10-隔板；11- 液体推动装置；12-营养液进管；13-二氧化碳补充管；14-换气管；15-除尘装置；16-风机；17-脱水装置；18-冷却降温装置；19-二氧化碳储气仓；20- 缓冲罐；21-出气支路；22-进气旁路；23-出气旁路；。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1和2所示，一种基于煤烟气再利用的微藻养殖系统，包括养殖房 1、处理后煤烟气主管路2、处理后煤烟气旁路3；
养殖房1为可让光线照入的透明房，其内设有暖气管路4、二氧化碳主管5及多个微藻养殖仓6；暖气管路4呈蛇形管路的方式盘布于养殖房1的内墙壁上；微藻养殖仓6由架体7支撑，架体7上可安装多个微藻养殖仓6，养殖房1内分布有多个安装有微藻养殖仓6的架体7；微藻养殖仓6为透明结构，包括安装于架体7上的仓体8及可拆卸的安装于仓体8上的仓盖9；仓体8的内腔注有微藻养殖，仓体8内腔为跑道池结构，其内部中央位置设有不与仓体8内侧壁接触的隔板10，仓体8内腔设有液体推动装置11；仓盖9上设有带有阀门的营养液进管12、二氧化碳补充管13及换气管14，营养液进管12、二氧化碳补充管13的出口端伸入到仓体8内腔，二氧化碳补充管13进口端与二氧化碳主管5连接；
处理后煤烟气主管路2包括通过管道依次连通的除尘装置15、风机16、脱水装置17、冷却降温装置18及二氧化碳储气仓19；二氧化碳储气仓19 的出气管路与二氧化碳主管5连接，且二者之间设有缓冲罐20；二氧化碳储气仓19的出气管路上还设有为外界其它系统供气的带阀门的出气支路21，二氧化碳储气仓19的出口端设有调压器；
处理后煤烟气旁路3包括进气旁路22和出气旁路23，进气旁路22的进口端和出气旁路23的出口端与除尘装置15的进口前侧的处理后煤烟气主管路2的管道连接，进气旁路22的进口端位于出气旁路23的出口端前侧；进气旁路22上设有阀门，进气旁路22的出口端与暖气管路4的进口端连接，暖气管路4的出口端与出气旁路23的进口端连接。
本发明所述的基于煤烟气再利用的微藻养殖系统的原理如下：
进入处理后煤烟气主管路2的煤烟气为经过处理后的降温脱硫后的煤烟气，此时进入处理后煤烟气主管路2先经除尘装置15进一步除尘，风机16 提供前进的动力，再经过脱水装置17进一步脱水，进入冷却降温装置18降温后进入二氧化碳储气仓19以备使用；二氧化碳储气仓19内的二氧化碳经调压器送入缓冲罐20，再进入养殖房1内的二氧化碳主管5，送入到微藻养殖仓6内，作为养殖微藻光合作用的碳源；
进入处理后煤烟气旁路3的煤烟气此时温度并不是很高，但高于常温，可作为冬天供暖的热源进入养殖房1的暖气管路4内，经暖气管路4循环后再次回到处理后煤烟气主管路2上，进行后续处理进入二氧化碳储气仓19 内。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于煤烟气再利用的微藻养殖系统，其特征在于，包括：
养殖房，所述养殖房为可让光线照入的透明房，其内设有暖气管路、二氧化碳主管及微藻养殖仓；所述微藻养殖仓为透明结构，所述微藻养殖仓上设有带有阀门的营养液进管、二氧化碳补充管及换气管，所述二氧化碳补充管与所述二氧化碳主管连接；
处理后煤烟气主管路，所述煤烟气主管路包括通过管道依次连通的除尘装置、风机、脱水装置、冷却降温装置及二氧化碳储气仓，所述二氧化碳储气仓的出气管路与所述二氧化碳主管连接，可将二氧化碳送入所述二氧化碳主管内；
处理后煤烟气旁路，所述前处理后煤烟气旁路包括进气旁路和出气旁路，所述进气旁路的进口端和所述出气旁路的出口端与所述除尘装置的进口前侧的所述处理后煤烟气主管路的管道连接，所述进气旁路的进口端位于所述出气旁路的出口端前侧；所述进气旁路上设有阀门，所述进气旁路的出口端与所述暖气管路的进口端连接，所述暖气管路的出口端与所述出气旁路的进口端连接。
2.根据权利要求1所述的基于煤烟气再利用的微藻养殖系统，其特征在于：所述暖气管路呈蛇形管路的方式盘布于所述养殖房的内墙壁上。
3.根据权利要求1所述的基于煤烟气再利用的微藻养殖系统，其特征在于：所述微藻养殖仓由架体支撑，包括安装于所述架体上的仓体及可拆卸的安装于所述仓体上的仓盖；所述仓体的内腔注有微藻养殖液；所述营养液进管、所述二氧化碳补充管及所述换气管固定于所述仓盖上，所述营养液进管、所述二氧化碳补充管的出口端伸入到所述仓体内腔。
4.根据权利要求3所述的基于煤烟气再利用的微藻养殖系统，其特征在于：仓体内腔为跑道池结构，其内部中央位置设有不与仓体内侧壁接触的隔板，所述仓体内腔设有液体推动装置。
5.根据权利要求4所述的基于煤烟气再利用的微藻养殖系统，其特征在于：所述架体上安装有多个所述微藻养殖仓。
6.根据权利要求5所述的基于煤烟气再利用的微藻养殖系统，其特征在于：所述养殖房内分布有多个安装有所述微藻养殖仓的架体。
7.根据权利要求1所述的基于煤烟气再利用的微藻养殖系统，其特征在于：所述二氧化碳储气仓的出口端设有调压器，所述二氧化碳储气仓的出气管路上还设有为外界其它系统供气的带阀门的出气支路。
8.根据权利要求1所述的基于煤烟气再利用的微藻养殖系统，其特征在于：所述二氧化碳储气仓和所述二氧化碳主管之间的管道上还设有缓冲罐。
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