[发明专利]一种电解氢气鼓泡塔微生物电合成反应器及其使用方法

摘要

本发明公开了一种电解氢气鼓泡塔微生物电合成反应器及其使用方法，所述反应器由底部的电解槽、上端的鼓泡塔、以及阴极液外循环系统上的气液接触真空纤维膜组件和pH控制器等组成。置于反应器底部的电解槽为鼓泡塔提供微纳米氢气泡，鼓泡塔内悬浮的微生物将氢气和CO2转化为相应的有机物。本发明装置既适用于H2介导的微生物CO2固定工艺，也适用于H2驱动的污水微生物脱氮工艺。本发明较传统的基于电极表面生物膜的微生物电合成系统具有电极电流密度高、库伦效率高、反应器启动时间快、生产强度高、系统稳定性高等优点。与传统的基于外源氢气的气体发酵反应器相比，本发明实现了微纳米氢气泡的原位供应，避免了氢的储运和产生微纳米氢气泡的能量消耗。

主权项

1.一种电解氢气鼓泡塔微生物电合成反应器，其特征在于，包括电解槽(3)，电解槽(3)中设置有筒状的阳极(2)，阳极(2)内侧设置有筒状的阳离子交换膜(7)，阳离子交换膜(7)内侧设置有阴极(5)，阳极(2)和阴极(5)分别连接至直流电源(1)的正极和负极，阳离子交换膜(7)的上侧连接有鼓泡塔(8)，所述阳离子交换膜(7)和鼓泡塔(8)的内侧形成阴极腔，所述阳离子交换膜(7)和鼓泡塔(8)的外侧与电解槽(3)内侧之间形成阳极腔，阴极腔中添加有阴极液(9)，阴极液(9)中添加有悬浮微生物或负载有微生物的悬浮微球或填料，阳极腔中添加有阳极液(4)，阴极腔底部的出口通过阴极液循环线路(17)连接至鼓泡塔(8)上部的进液口，阴极液循环线路(17)上依次设置有循环水泵(11)、气液接触真空纤维膜组件(12)和pH监测控制器(15)，气液接触真空纤维膜组件(12)的上部设置CO₂进气口(14)，下部设置有阴极尾气出口(13)，鼓泡塔(8)顶部的出气口通过阴极气体循环线路(16)连接至CO₂进气口(14)。/n