[实用新型]光合细菌制氢连续流管式反应器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种光合细菌制氢反应器，具体的是一种连续流管式反应器。

背景技术

在化石能源逐步枯竭的背景下，寻找可代替能源将是未来发展的趋势。氢是一种高效、无污染的清洁能源。光合细菌能利用多种有机废物做产氢原料，且产氢效率高、反应条件温和。光合细菌连续制氢反应器的开发是光合细菌制氢技术由研究向应用转化的决定性步骤。但受现有反应器结构形式及结构材料的限制和光照成本等问题，制氢工艺一直没实现工业化。现有的光合细菌连续制氢反应器多为柱式、板式等结构。柱式反应器直径大，不利于菌液和培养基的充分混合；反应器若设置外置光源，光很难照射到反应器内部，致使内外光照不均；内置光源则存在不易维修等问题。而板式结构反应器需要较大的占地面积，多点设置光源。因此，研制出一种光能利用率高、产氢效果好、占地面积小的光合细菌连续制氢反应器成为必然趋势。

发明内容

本申请的目的是针对背景技术中存在的问题，提供一种光合细菌制氢连续流管式反应器，该反应器的光能利用率高、产氢效果好、占地面积小。

为实现上述发明目的，本实用新型所采用的技术方案是：光合细菌制氢连续流管式反应器，包括反应器主体、输送泵、原料预热器、气液分离器、菌液沉淀池，其中反应器主体为透明螺旋盘管，盘管内填充球形纤维填料，螺旋盘管的中心垂直设置管式光源，透明螺旋盘管及管式光源设置在温控箱内，温控箱内壁设有反光层；所述输送泵包括进料泵、A及B回流泵，其中进料泵的出口与原料预热器的入口管线连接，原料预热器的出口与透明螺旋盘管的入口管线连接；透明螺旋盘管的出口与气液分离器的入口管线连接，气液分离器的顶端出口管线连接氢气接收系统，气液分离器的底端出口管线连接A回流泵，A回流泵的出口分为两个支路，其中一个支路与透明螺旋盘管的入口管线连接，另一支路与菌液沉淀池管线连接，菌液沉淀池的侧壁上设置溢流口、底部设置出口，其中出口与B回流泵的入口管线连接，B回流泵的出口与透明螺旋盘管的入口管线连接，反应器上述各部件连接在一起后组成密闭系统。

本实用新型的有益效果：本申请的光合细菌制氢连续流管式反应器，具有较高的产氢效率，具体体现在以下几个方面：

（1）该反应器主体为透明螺旋管式，螺旋管中间垂直设置管式光源，此光源首先解决了现有连续制氢反应器不能充分利用光源的不足，反应器主体各部分采光均匀，最大限度的提供光接收面积；其次反应器的螺旋盘管直径较小，足以使光进入反应器内，使光合细菌充分接触到光源，促进其生长；再次此光源类型为外置光源，解决了内置光源不好更换的难题。

（2）该反应器主体内部加入球形纤维填料，此填料增大吸附表面积，使光合细菌吸附其上，形成生物膜，整个系统菌液的浓度上升，提高了产氢效率，促进了菌体的生长。

（3）该反应器为全封闭系统，提供厌氧环境，避免杂菌进入反应器内，能够使光合细菌高纯度培养，实现反应器连续稳定高效的运行。

（4）该反应器采用部分菌液循环方式和部分菌液经沉淀循环方式，最大限度的利用了菌种，减少菌种流失问题，提高菌种利用率。

（5）反应器主体在恒温中运行，保证了光合细菌在最适宜的温度范围内生长繁殖。

（6）该反应器操作简单，占地面积小，成本低廉、使用安全。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中：1-进料泵，2-原料预热器，3-透明螺旋盘管，4-管式光源，5-温控箱，6-气液分离器，7-菌液沉淀池，8-A回流泵，9-B回流泵，10-溢流口。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明：

由图1所示：光合细菌制氢连续流管式反应器，包括反应器主体、输送泵、原料预热器、气液分离器、菌液沉淀池，其中反应器主体为透明螺旋盘管3，盘管3内填充若干球形纤维填料，螺旋盘管3的中心垂直设置管式光源4，透明螺旋盘管3及管式光源4设置在温控箱5内，温控箱5内壁设有反光层；所述输送泵包括进料泵1、A及B回流泵，其中进料泵1的出口与原料预热器2的入口管线连接，原料预热器2的出口与透明螺旋盘管3的入口管线连接；透明螺旋盘管3的出口与气液分离器6的入口管线连接，气液分离器6的顶端出口管线连接氢气接收系统，气液分离器6的底端出口管线连接A回流泵8，A回流泵8的出口分为两个支路，其中一个支路与透明螺旋盘管3的入口管线连接，另一支路与菌液沉淀池7管线连接，菌液沉淀池7的侧壁上设置溢流口10、底部设置出口，其中出口与B回流泵9的入口管线连接，B回流泵9的出口与透明螺旋盘管3的入口管线连接，反应器上述各部件连接在一起后组成密闭系统。