[发明专利]一种二氧化碳吸收塔式光生物反应器及微藻养殖方法

权利要求书

1.一种二氧化碳吸收塔式光生物反应器，包括CO₂进气系统和反应系统；其特征在于，所述反应系统是底部安装了气体分布器的CO₂吸收塔；该反应器还包括Na₂CO₃进料系统、NaHCO₃出料系统、CO₂回收系统和微藻养殖光生物反应器系统；其中，

CO₂进气系统包括依次布置的CO₂气源、干燥器、压力控制阀和止回阀，通过管路连接至CO₂吸收塔底部的气体分布器；Na₂CO₃进料系统包括依次布置的Na₂CO₃溶解池、压力泵和开关阀，通过管路连接至CO₂吸收塔顶部；出料系统包括产物出口开关阀，通过管路分别连接CO₂吸收塔底部出口和微藻养殖光生物反应器系统；CO₂回收系统包括干燥器和止回阀，通过管路分别连接CO₂吸收塔顶部气体出口和CO₂进气系统的干燥器入口。

2.根据权利要求1所述的反应器，其特征在于，所述干燥器内部填充了变色硅胶。

3.根据权利要求1所述的反应器，其特征在于，所述气体分布器的孔径≤1mm，孔隙率≥0.8。

4.利用权利要求1所述二氧化碳吸收塔式光生物反应器养殖微藻的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)在Na₂CO₃溶解池中制备浓度为200mM/L的Na₂CO₃溶液，并通过压力泵从顶部注入CO₂吸收塔，控制塔内的Na₂CO₃溶液体积比为0.4～0.6；

(2)使干燥的CO₂气体进入CO₂吸收塔底部的气体分布器，通过在Na₂CO₃溶液中鼓泡充分反应，反应温度为30～50℃；调节进气压力控制CO₂的进气量，使塔内压力保持0.3～0.5MPa；未反应的CO₂气体由塔顶排出，经CO₂回收系统循环利用；

(3)控制塔内反应时间为60～120min，使塔底出口的反应产物中NaHCO₃/Na₂CO₃摩尔比为7～9；

(4)将反应产物送入微藻养殖光生物反应器系统，然后接种藻液；控制初始吸光度OD为0.3～0.5，光照强度为8,000～12,000lux，环境温度为20～35℃，溶液pH为7～10；

(5)根据微藻养殖光生物反应器系统的处理能力调节CO₂进气量和Na₂CO₃进料量，同时保持CO₂吸收塔反应产物中HCO₃^-浓度为200～400mM/L，以促进微藻生长。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，用于配制Na₂CO₃溶液的原料是化学纯Na₂CO₃、富含Na₂CO₃的天然碱，或者是含有Na₂CO₃的微藻老化液。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述微藻养殖光生物反应器系统中养殖的微藻是绿藻、蓝藻或硅藻。