[实用新型]用于生物制氢过程含气高粘度液体的气液分离装置

说明书

一种用于生物制氢过程含气高粘度液体的气液分离装置，包括容器，容器由相互联通的上部的气液分离区和下部的液相收集区构成，在气液分离区上部联通有进液口，进液口与气液分离区内布设的布液管连通，在布液管底部设置有出液孔，在布液管下面的气液分离区内至少设置一排液膜破碎管，每排液膜破碎管至少平行设置两根液膜破碎管，相邻排液膜破碎管交错排列，在气液分离区顶部设置连接管，液相收集区底部设置有出液口，在容器下部设置有惰性气体联通管，惰性气体联通管伸入到液相收集区内。本实用新型有以下技术效果：本实用新型通过布液管将含气高粘度液体分布到布液管上进行破碎使氢气从液体中充分分离出来，同时在惰性气体排气孔的鼓泡作用下上升，从而促进氢气快速充分地从液相中向上排出。

技术领域

本实用新型属于生物制氢技术领域，具体地说涉及一种生物制氢过程中含气高粘度液体的气液分离设备。

背景技术

生物制氢是微生物利用有机底物通过发酵方式实现的氢能生产的过程。在该过程中有机底物和多中间的代谢产物会同时存在于液相环境中。

通常存在且不限于以下有机的碳源和氮源成分。它们在20℃的粘度参考值如下（单位：10-3pa·s）：

葡萄糖:4300-8600（依浓度不同而变） 甘油：1500 乳酸：5-60 乙酸：2.9

丁酸：2.8 苹果酸：6.5 乙醇：4.1 甲酸：7.3 水：1.0

由此可见，这些有机成分的粘度均大于纯水的粘度。因为液相中含有的多种有机成分，使得分子间的氢键增加，因此增大了分子间的作用力。而粘度的定义为：相距单位距离的两液层，使单位面积的液层维持单位速度差所需的切力。因此，分子间作用力的增大导致液相的粘度较纯水明显增加。

氢气产生于液相，且需要从液相析出以便收集。从力学原理来分析，要使氢气从液相析出，必须使氢气气泡在上浮过程中克服重力和气液相界面的阻力。而液相粘度的增加使氢气上浮过程中的阻力明显增加。氢气的析出因此更加困难。

由于在生物制氢的过程中，液相环境中同时存在着:微生物、有机底物、微小的氢气气泡等多种成分，液相的粘度往往大大高于同温同压下的水的粘度，使得所产生的微小氢气气泡难以快速和彻底的从液相分离。

发明内容

本实用新型提供一种用于生物制氢过程含气高粘度液体的气液分离装置，能够快速充分地将生物制氢过程中产生的含气高粘度液体进行气液分离。

本实用新型的目的是以下述方式实现的：

一种用于生物制氢过程含气高粘度液体的气液分离装置，包括容器，容器由相互联通的上部的气液分离区和下部的液相收集区构成，在气液分离区上部联通有进液口，进液口与气液分离区内布设的布液管连通，在布液管底部设置有出液孔，在布液管下面的气液分离区内至少设置一排液膜破碎管，每排液膜破碎管至少平行设置两根液膜破碎管，相邻排液膜破碎管交错排列，在气液分离区顶部设置连接管，液相收集区底部设置有出液口，在容器下部设置有惰性气体联通管，惰性气体联通管伸入到液相收集区内。

上述用于生物制氢过程含气高粘度液体的气液分离装置，在气液分离区顶部设置有气相收集区，连接管伸入至气相收集区的上半部分内，在气相收集区的顶部设置有氢气排出口。

上述用于生物制氢过程含气高粘度液体的气液分离装置，伸入到液相收集区的惰性气体联通管上设置有向上的排气孔。

上述用于生物制氢过程含气高粘度液体的气液分离装置，所述排气孔至少为两个，且均匀布在伸入到液相收集区的惰性气体联通管上。

上述用于生物制氢过程含气高粘度液体的气液分离装置，在液相收集区的底部设置有储液井，出液口设置有储液井的底部。