[发明专利]利用废气废热规模化培养微藻的套管式光生物反应系统

权利要求书

1.一种利用废气废热规模化培养微藻的光生物反应系统，包括供液系统、供气系统、控温系统和数据采集及控制系统；其特征在于，

所述供液系统包括储液罐(1)、输液泵(2)、培养反应器和培养基管段；所述储液罐(1)连接有输液管、补液管和排液管；培养反应器由多个单元的套管式光生物反应器串联或并联构成；

所述套管式光生物反应器包括管件和分别设置在所述管件两端的法兰，其中，一端法兰上设有进液管(43)，另一端法兰上设有出液管(40)，所述管件为一透明套管，包括透明外管(35)和设置在所述透明外管(35)内、且与透明外管(35)同轴布置的一透明开孔曝气管(36)；所述透明外管(35)的顶部设有排气管(37)，所述透明开孔曝气管(36)的管壁上沿轴向设有一排曝气孔(41)，所述透明开孔曝气管(36)的一端设有进气管(39)；

所述供气系统包括尾气余热回收器(14)，所述尾气余热回收器(14)连接有工业尾气输送管道和气体混合器(19)，所述气体混合室(19)与空气输送管道相连，所述气体混合室(19)的下游管道上设有气体分析仪(20)和供气阀(31)；

所述控温系统包括控温水池(16)，所述温控水池(16)与所述尾气余热回收器(14)之间设有循环水管道，所述培养反应器设置在温控水池(16)中；

所述数据采集及控制系统包括设置在控制台(4)和测试箱(13)，所述测试箱(13)串联在所述培养反应器中，所述测试箱(13)内设有与控制台(4)连接的温度传感器(5)、pH传感器(6)和溶氧传感器(7)，所述数据采集及控制系统还包括均与控制台(4)连接的设置在循环水管道上的循环水流量控制器(8)、与所述气体分析仪(20)连接的气体分析传感器(9)、设置在所述空气输送管道上的空气流量控制器(10)、设置在所述工业尾气输送管道上的尾气流量控制器(11)和设置在输液管道上的藻液流量控制器(12)；所述控制台(4)是集数据采集、分析和反馈为一体的一台计算机系统，所述控制台(14)用以控制微藻培养的工艺条件。

2.根据权利要求1所述利用废气废热规模化培养微藻的光生物反应系统，其特征在于，所述输液管、补液管、排液管，工业尾气输送管道，空气输送管道，循环水管道上设有阀门。

3.根据权利要求2所述利用废气废热规模化培养微藻的光生物反应系统，其特征在于，所述输液管、补液管、排液管，工业尾气输送管道，空气输送管道和循环水管道中选择性的设有泵体。

4.根据权利要求1所述利用废气废热规模化培养微藻的光生物反应系统，其特征在于，由多个单元的套管式光生物反应器并联构成的并联式培养反应器(33)中，每个套管式光生物反应器的两端均设有管段开关。

5.根据权利要求1所述利用废气废热规模化培养微藻的光生物反应系统，其特征在于，由多个单元的套管式光生物反应器串联构成的串联式培养反应器(3)的两端设有管段开关。

6.根据权利要求1所述利用废气废热规模化培养微藻的光生物反应系统，其特征在于，所述透明外管(35)和所述透明开孔曝气管(36)的两端均与设置在两端的法兰密封。

7.根据权利要求1所述利用废气废热规模化培养微藻的光生物反应系统，其特征在于，所述透明外管(35)的外径为50～300mm，所述透明开孔曝气管(36)的外径为30～200mm，所述透明外管(35)的外径至所述透明开孔曝气管(36)的内径之间的径向厚度为5～15mm。

8.根据权利要求1所述利用废气废热规模化培养微藻的光生物反应系统，其特征在于，所述排气管(37)的直径为30～100mm。

9.根据权利要求1所述利用废气废热规模化培养微藻的光生物反应系统，其特征在于，所述曝气孔(41)位于透明开孔曝气管(36)斜下方的管壁上。

10.根据权利要求1或9所述利用废气废热规模化培养微藻的光生物反应系统，其特征在于，所述曝气孔(41)的孔径为0.5-4mm，其开孔方向为背光斜下角30°～60°。