CN217709414U - 一种气升混合防止微藻附壁的光生物反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种气升混合防止微藻附壁的光生物反应器，包括底板，所述底板的上表面垂直固定有反应器本体，所述反应器本体的右侧且靠近其下表面处连通有注液管，所述反应器本体的下表面连通有排液管，所述底板的上表面且靠近其左侧面和右侧面处均固定有竖板，两个所述竖板相对的一侧之间固定有顶板，所述底板的上表面设有流动机构，所述流动机构包括循环组件和升降组件。该气升混合防止微藻附壁的光生物反应器，通过过滤板将藻液内的微藻进行隔绝过滤，防止微藻进入箱体内，利用环形空管下表面固定的喷头将藻液喷洒在反应器本体的内部，并使藻液循环流动，使藻液能够见光均匀，提高光合反应的效率。

Description

一种气升混合防止微藻附壁的光生物反应器

技术领域

本实用新型涉及光生物反应器技术领域，具体为一种气升混合防止微藻附壁的光生物反应器。

背景技术

微藻通常是指含有叶绿素a并能进行光合作用的微生物的总称，能够利用无机盐、CO2和阳光合成具有高附加值的蛋白质、脂肪酸、虾青素、胡萝卜素和叶绿素等有机物，并且，由于微藻的光合作用效率极高，是陆地高等植物光合效率的几十倍，能在短时间内大量生产微藻生物质，因此，微藻在食品、饲料、医药、生物固碳和生物燃料等领域具有广泛的应用前景，而微藻的生长受很多种因素的影响，包括营养液的配方、温度、光照、PH值、溶氧浓度和CO2浓度等，在微藻的高密度培养中，光强的分布是一个普遍存在的问题，由于微藻的吸收和散射作用，使入射光强在进入藻液后随光程增加而减弱，结果导致受光表面区域的微藻细胞经常处于光抑制状态，而处于藻液内部的微藻细胞则经常处于光限制的状态，只有一小部分区域的微藻细胞处于最佳光强状态，从而在藻液中形成了光区与暗区，而为了使光生物反应器的内壁防止微藻附壁，通常采用曝气装置将空气通入光生物反应器的内部，利用空气上升与藻液混合，带动微藻细胞在容器内顺着水流的流动而运动，从而避免微藻附壁在光生物反应器上。

例中国新型专利CN 206188794 U中公开的一种光生物反应器，其包括反应器主体，其还包括设置在反应器主体内的透明导流柱，所述导流柱的高度低于反应器主体的高度，在导流柱的侧壁底部处设置有入口，在导流柱底部设置有曝气装置，本实用新型所提供的光生物反应器能够有效地避免在反应器通气后葛仙米在反应器内形成乱流而造成局部打转和挂边现象，并能够有效延长葛仙米的光反应时间，进而扩大反应器的体积，然而其在导流柱2出口处，被带动的水柱向上运行并呈球形扩散进，等于是用少量的水流来推动导流柱2外整个容器的水流，所以速度会减慢，形成水帘状的运行轨迹时，会使其水体流速过慢，而当其藻液在进行流动时，其藻液产生的微藻会附着在导流柱的外壁和内壁上，难以进行清理，而附着在外壁上的微藻会影响位于导流柱内的藻液所受到的光照强度，进而使光生物反应器的效率下降。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种气升混合防止微藻附壁的光生物反应器，具备光生物反应器内光照强度好的优点，解决了附着在外壁上的微藻会影响位于导流柱内的藻液所受到的光照强度，进而使光生物反应器的效率下降的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种气升混合防止微藻附壁的光生物反应器，包括底板，所述底板的上表面垂直固定有反应器本体，所述反应器本体的右侧且靠近其下表面处连通有注液管，所述反应器本体的下表面连通有排液管，所述底板的上表面且靠近其左侧面和右侧面处均固定有竖板，两个所述竖板相对的一侧之间固定有顶板，所述底板的上表面设有流动机构；

所述流动机构包括循环组件和升降组件，所述循环组件包括固定在底板上表面的水泵，所述反应器本体内腔的底壁放置有箱体，所述水泵的进水端连通有另一端贯穿并延伸至反应器本体内部的进液管，所述箱体的右侧面固定有过滤板，所述反应器本体内腔的左右两侧壁均固定有连接块，两个所述连接块相对的一侧之间固定有环形空管，所述水泵的出水端连通有另一端与环形空管上表面连通的出液管。

进一步，所述环形空管的下表面连通有数量不少于两个的喷头，所述进液管远离水泵的一端与箱体的左侧面连通。

进一步，所述反应器本体的形状为内部中空且上表面缺失的长方体，所述反应器本体的上表面且靠近其左侧面处固定有管夹，所述管夹活动套装在出液管的外侧。

进一步，所述升降组件包括垂直固定在顶板上表面的两个支撑板，两个所述支撑板相对的一侧之间固定有固定板，所述固定板的上表面固定有电机，所述固定板的上表面固定有两个固定块，所述电机输出轴的外侧固定有被其驱动着做圆周运动的转杆，所述箱体的上表面固定有两个多级伸缩杆。

进一步，所述多级伸缩杆远离箱体的一端固定在固定板的下表面，所述转杆通过轴承转动连接在两个固定块相对的一侧之间。

进一步，所述箱体的上表面固定有两个锁环，所述转杆的外侧通过铰链与锁环固定。

进一步，所述固定板的上表面开设有供铰链贯穿的活动孔，所述顶板的上表面开设有活动口。

与现有技术相比，本申请的技术方案具备以下有益效果：

1、该气升混合防止微藻附壁的光生物反应器，通过注液管将藻液输送进反应器本体的内部，利用反应器本体内腔稳定底壁固定的曝气装置将空气通入反应器本体的内部，利用空气上升与藻液混合，带动微藻细胞在容器内顺着水流的流动而运动，从而避免微藻附壁在光生物反应器的内壁上，达到了利用气升混合，来防止微藻附壁的目的，利用两个多级伸缩杆能够使箱体保持垂直向上移动，使箱体不会左右摇晃，当箱体移动到顶板上方时，工作人员能够将过滤板右侧附着的微藻进行清理，便于下次使用光生物反应器。

2、该气升混合防止微藻附壁的光生物反应器，通过过滤板将藻液内的微藻进行隔绝过滤，防止微藻进入箱体内，利用环形空管下表面固定的喷头将藻液喷洒在反应器本体的内部，并使藻液循环流动，使藻液能够见光均匀，提高光合反应的效率。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型流动机构中循环组件示意图；

图3为本实用新型流动机构中升降组件示意图。

图中：1底板、2流动机构、201水泵、202进液管、203出液管、204箱体、205过滤板、206连接块、207环形空管、208多级伸缩杆、209支撑板、210固定板、211电机、212固定块、213转杆、3反应器本体、4竖板、5顶板、6注液管、7排液管。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，本实施例中的一种气升混合防止微藻附壁的光生物反应器，包括底板1，底板1的上表面垂直固定有反应器本体3，反应器本体3为市面上常规的光生物反应器，反应器本体3的右侧且靠近其下表面处连通有注液管6，通过注液管6将藻液输送进反应器本体3的内部，利用反应器本体3内腔稳定底壁固定的曝气装置将空气通入反应器本体3的内部，利用空气上升与藻液混合，带动微藻细胞在容器内顺着水流的流动而运动，从而避免微藻附壁在光生物反应器的内壁上，反应器本体3的下表面连通有排液管7，底板1的上表面且靠近其左侧面和右侧面处均固定有竖板4，两个竖板4相对的一侧之间固定有顶板5，底板1的上表面设有流动机构2。

请参阅图2，为了使藻液循环流动，见光均匀，本实施例中的流动机构2包括循环组件和升降组件，循环组件包括固定在底板1上表面的水泵201，利用水泵201通过进液管202将位于箱体204内的藻液抽进水泵201的内部，并通过出液管203将藻液传输进环形空管207的内部，反应器本体3内腔的底壁放置有箱体204，箱体204的形状为内部中空且右侧开设有进液口的透明矩形体，利用箱体204的透明性能够不影响位于箱体204内的藻液的光合反应，箱体204的下表面固定有橡胶垫，能够保护反应器本体3内腔的底壁，水泵201的进水端连通有另一端贯穿并延伸至反应器本体3内部的进液管202，箱体204的右侧面固定有过滤板205，利用过滤板205将藻液内的微藻进行隔绝过滤，防止微藻进入箱体204内，反应器本体3内腔的左右两侧壁均固定有连接块206，两个连接块206相对的一侧之间固定有环形空管207，环形空管207的形状为环形，当箱体204向上移动时，并不会与环形空管207接触，水泵201的出水端连通有另一端与环形空管207上表面连通的出液管203。

本实例中的，环形空管207的下表面连通有数量不少于两个的喷头，利用环形空管207下表面固定的喷头将藻液喷洒在反应器本体3的内部，并使藻液循环流动，当藻液进行循环流动时，藻液能够见光均匀，提高光合反应的效率，进液管202远离水泵201的一端与箱体204的左侧面连通，反应器本体3的形状为内部中空且上表面缺失的长方体，反应器本体3的上表面且靠近其左侧面处固定有管夹，达到管束出液管203的目的，管夹活动套装在出液管203的外侧。

需要说明的是，通过注液管6将藻液输送进反应器本体3的内部，利用反应器本体3内腔稳定底壁固定的曝气装置将空气通入反应器本体3的内部，利用空气上升与藻液混合，带动微藻细胞在容器内顺着水流的流动而运动，从而避免微藻附壁在光生物反应器的内壁上，达到了利用气升混合，来防止微藻附壁的目的，利用两个多级伸缩杆208能够使箱体204保持垂直向上移动，使箱体204不会左右摇晃，当箱体204移动到顶板5上方时，工作人员能够将过滤板205右侧附着的微藻进行清理，便于下次使用光生物反应器。

请参阅图3，为了将过滤板205右侧附着的微藻进行清理，本实施例中的升降组件包括垂直固定在顶板5上表面的两个支撑板209，两个支撑板209相对的一侧之间固定有固定板210，固定板210的上表面固定有电机211，电机211的输出轴带动转杆213开始旋转，此时固定在转杆213外侧的铰链开始缠绕在转杆213的外侧，通过铰链拉动箱体204上表面固定的锁环使箱体204向上移动，固定板210的上表面固定有两个固定块212，电机211输出轴的外侧固定有被其驱动着做圆周运动的转杆213，箱体204的上表面固定有两个多级伸缩杆208，利用两个多级伸缩杆208能够使箱体204保持垂直向上移动，使箱体204不会左右摇晃，当箱体204移动到顶板5上方时，工作人员能够将过滤板205右侧附着的微藻进行清理。

本实例中的，多级伸缩杆208远离箱体204的一端固定在固定板210的下表面，多级伸缩杆208由多个套仓组成，上侧套仓的外侧固定连接有位于下侧套仓内部且间隙配合的限定块，下侧套仓的一侧开设有与上侧套仓相适配的贯穿孔，通过设置有限定块，防止了上侧套仓在运动过程中与下侧套仓脱离，转杆213通过轴承转动连接在两个固定块212相对的一侧之间，箱体204的上表面固定有两个锁环，转杆213的外侧通过铰链与锁环固定，固定板210的上表面开设有供铰链贯穿的活动孔，顶板5的上表面开设有活动口，文中出现的电器元件均与主控器及电源电连接，主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备，且现有公开的电力连接技术，不在文中赘述。

需要说明的是，通过过滤板205将藻液内的微藻进行隔绝过滤，防止微藻进入箱体204内，利用环形空管207下表面固定的喷头将藻液喷洒在反应器本体3的内部，并使藻液循环流动，使藻液能够见光均匀，提高光合反应的效率。

上述实施例的工作原理为：

(1)当光生物反应器工作时，通过注液管6将藻液输送进反应器本体3的内部，利用反应器本体3内腔稳定底壁固定的曝气装置将空气通入反应器本体3的内部，利用空气上升与藻液混合，带动微藻细胞在容器内顺着水流的流动而运动，从而避免微藻附壁在光生物反应器的内壁上，此时藻液穿过过滤板205进入箱体204的内部，利用过滤板205将藻液内的微藻进行隔绝过滤，防止微藻进入箱体204内，利用箱体204的透明性能够不影响位于箱体204内的藻液的光合反应，此时将水泵201启动，利用水泵201通过进液管202将位于箱体204内的藻液抽进水泵201的内部，并通过出液管203将藻液传输进环形空管207的内部。

(2)当环形空管207内部蓄满藻液时，利用环形空管207下表面固定的喷头将藻液喷洒在反应器本体3的内部，并使藻液循环流动，当藻液进行循环流动时，藻液能够见光均匀，提高光合反应的效率，当需要清理藻液中产生的微藻时，由于微藻均附着在过滤板205的右侧，此时将电机211启动，电机211的输出轴带动转杆213开始旋转，此时固定在转杆213外侧的铰链开始缠绕在转杆213的外侧，通过铰链拉动箱体204上表面固定的锁环使箱体204向上移动，利用两个多级伸缩杆208能够使箱体204保持垂直向上移动，使箱体204不会左右摇晃，当箱体204移动到顶板5上方时，工作人员能够将过滤板205右侧附着的微藻进行清理，便于下次使用。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种气升混合防止微藻附壁的光生物反应器，包括底板(1)，其特征在于：所述底板(1)的上表面垂直固定有反应器本体(3)，所述反应器本体(3)的右侧且靠近其下表面处连通有注液管(6)，所述反应器本体(3)的下表面连通有排液管(7)，所述底板(1)的上表面且靠近其左侧面和右侧面处均固定有竖板(4)，两个所述竖板(4)相对的一侧之间固定有顶板(5)，所述底板(1)的上表面设有流动机构(2)；

所述流动机构(2)包括循环组件和升降组件，所述循环组件包括固定在底板(1)上表面的水泵(201)，所述反应器本体(3)内腔的底壁放置有箱体(204)，所述水泵(201)的进水端连通有另一端贯穿并延伸至反应器本体(3)内部的进液管(202)，所述箱体(204)的右侧面固定有过滤板(205)，所述反应器本体(3)内腔的左右两侧壁均固定有连接块(206)，两个所述连接块(206)相对的一侧之间固定有环形空管(207)，所述水泵(201)的出水端连通有另一端与环形空管(207)上表面连通的出液管(203)。

2.根据权利要求1所述的一种气升混合防止微藻附壁的光生物反应器，其特征在于：所述环形空管(207)的下表面连通有数量不少于两个的喷头，所述进液管(202)远离水泵(201)的一端与箱体(204)的左侧面连通。

3.根据权利要求1所述的一种气升混合防止微藻附壁的光生物反应器，其特征在于：所述反应器本体(3)的形状为内部中空且上表面缺失的长方体，所述反应器本体(3)的上表面且靠近其左侧面处固定有管夹，所述管夹活动套装在出液管(203)的外侧。

4.根据权利要求1所述的一种气升混合防止微藻附壁的光生物反应器，其特征在于：所述升降组件包括垂直固定在顶板(5)上表面的两个支撑板(209)，两个所述支撑板(209)相对的一侧之间固定有固定板(210)，所述固定板(210)的上表面固定有电机(211)，所述固定板(210)的上表面固定有两个固定块(212)，所述电机(211)输出轴的外侧固定有被其驱动着做圆周运动的转杆(213)，所述箱体(204)的上表面固定有两个多级伸缩杆(208)。

5.根据权利要求4所述的一种气升混合防止微藻附壁的光生物反应器，其特征在于：所述多级伸缩杆(208)远离箱体(204)的一端固定在固定板(210)的下表面，所述转杆(213)通过轴承转动连接在两个固定块(212)相对的一侧之间。

6.根据权利要求4所述的一种气升混合防止微藻附壁的光生物反应器，其特征在于：所述箱体(204)的上表面固定有两个锁环，所述转杆(213)的外侧通过铰链与锁环固定。

7.根据权利要求5所述的一种气升混合防止微藻附壁的光生物反应器，其特征在于：所述固定板(210)的上表面开设有供铰链贯穿的活动孔，所述顶板(5)的上表面开设有活动口。

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