筒式微藻生长反应器的制作方法

本实用新型涉及一种筒式微藻生长反应器，属于微藻培养系统技术领域。

背景技术：

随着能源消耗急剧增长，石油供需矛盾日益突出。同时，石化燃料大量燃烧造成的环境污染等问题严重影响着社会经济的可持续发展。化石能源的使用在促进世界经济发展的同时也带来了严重的环境问题，由化石能源过度使用所带来的全球气候变化、酸雨、臭氧层破坏、荒漠化加剧、生物多样性减少已占据21世纪世界所面临十大主要问题中的5个。生物柴油是利用植物油脂或动物油脂等可再生资源制造出来的可以替代石化柴油的清洁型新燃料，主要成分为软脂酸、硬脂酸、油酸、亚油酸等长链饱和与不饱和脂肪酸同甲醇或乙醇所形成的酯类化合物。与传统柴油相比，生物柴油具有显著的优势：可再生性，原料为植物油和动物油；含硫和氮较少，减少so2和氮氧化物的排放；闪点高，燃烧性能和效率高，不易发生爆炸，使用安全；低温启动性、润滑性等。

基于微藻柴油的优势，国内外众多研究人员通过利用不同种类的反应器来研究如何能够提高微藻生物柴油生产效率和工业化应用的问题，其中微藻生长为微藻产油过程中的一个不可或缺的重要环节，如何有效的提高微藻生长效率也成为了提高微藻产油效率和能否工业化应用的重要问题。

技术实现要素：

本实用新型为解决现有技术的微藻生长反应器生长效率不高，光源在反应器外透光度差以及容易出现染菌情况等问题，提出一种筒式微藻生长反应器，密闭筒式反应器设计提高了微藻生长所需的空间，同时反应器内部安装了搅拌器使微藻与营养物质能够充分结合，提高了对营养物质的利用效率，同时在反应器内部添加了发光纤维，解决了光源在反应器外透光度差的问题，密闭进行微藻培养使反应器内部不易有其他微生物的出现，避免了染菌情况。

本实用新型提出一种筒式微藻生长反应器包括搅拌桨、温度探头、出气口、壳体、出水口、三相分离器、发光纤维、沉淀区、进气口、微藻流出口和进液口，所述壳体中纵向贯穿有搅拌桨，所述搅拌桨的外周安装有发光纤维，所述温度探头从壳体上方伸入壳体内部，所述壳体上方设置有出气口，所述壳体的上部侧面设置有出水口，所述壳体的上部内部设置有三相分离器，所述出气口和出水口与三相分离器连通，所述壳体的底部设置有若干进气口、微藻流出口和进液口。

优选地，所述壳体分为反应区和沉淀区上下两部分，所述反应区位于上方为圆筒状，所述沉淀区位于下方为倒锥形。

优选地，所述搅拌桨位于沉淀区的上方，所述沉淀区的底部设置有若干进气口、微藻流出口和进液口。

优选地，所述温度探头和反应器外部的温控仪连接，进行温度监测与控制。

优选地，所述进气口的数量为2-4个，且周向均匀分布。

优选地，若干所述进气口、微藻流出口和进液口上均设置有阀门开关，控制启闭。

优选地，若干所述发光纤维等距排列，形成圆筒形状。

本实用新型所述的筒式微藻生长反应器的有益效果为：

1、本实用新型所述的筒式微藻生长反应器采用筒式反应器，筒式反应器操作简单，易于控制反应参数，空间较大有利于微藻生长。

2、本实用新型所述的筒式微藻生长反应器的反应器采用密闭式培养，相比于开放式微藻培养反应器，密闭式反应器可以减少杂菌污染。

3、本实用新型所述的筒式微藻生长反应器的光照系统采用内置发光纤维提供光源，光照均匀能够比传统筒式反应器有更良好的光照条件。

4、本实用新型所述的筒式微藻生长反应器采用分区梯度化培养，与传统筒式反应器相比添加了沉降区能够更好地固液分离可以进一步进行连续流作业。

5、本实用新型所述的筒式微藻生长反应器添加了搅拌桨能够使微藻与反应底物更好的接触。

附图说明

图1是本实用新型所述的筒式微藻生长反应器的整体结构示意图；

图中：1-搅拌桨；2-温度探头；3-出气口；4-壳体；5-出水口；6-三相分离器；7-发光纤维；8-沉淀区；9-进气口；10-微藻流出口；11-进液口。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明：

具体实施方式一：参见图1说明本实施方式。本实施方式所述的筒式微藻生长反应器包括搅拌桨1、温度探头2、出气口3、壳体4、出水口5、三相分离器6、发光纤维7、沉淀区8、若干进气口9、微藻流出口10和进液口11，

所述壳体4中纵向贯穿有搅拌桨1，所述搅拌桨1的外周安装有发光纤维7，所述温度探头2从壳体4上方伸入壳体4内部，所述壳体4上方设置有出气口3，所述壳体4的上部侧面设置有出水口5，所述壳体4的上部内部设置有三相分离器6，所述出气口3和出水口5与三相分离器6连通，所述壳体4的底部设置有若干进气口9、微藻流出口10和进液口11。

所述壳体4分为反应区和沉淀区8上下两部分，所述反应区位于上方为圆筒状，所述沉淀区8位于下方为倒锥形。采用分区梯度化培养，与传统筒式反应器相比添加了沉降区能够更好地固液分离可以进一步进行连续流作业。

所述搅拌桨1位于沉淀区8的上方，所述沉淀区8的底部设置有若干进气口9、微藻流出口10和进液口11。所述搅拌桨1通过驱动装置驱动。

若干所述发光纤维7等距排列，形成圆筒形状。所述发光纤维7提供光源，光照均匀能够比传统筒式反应器有更良好的光照条件。

所述温度探头2和反应器外部的温控仪连接，进行温度监测与控制。

所述进气口9的数量为2-4个，且周向均匀分布。若干所述进气口9、微藻流出口10和进液口11上均设置有阀门开关，控制启闭，平时保持关闭状态，保证装置的封闭性。图1所示的进气口9的数量为4，其可以同时开启或者根据实际情况分别开启。

本实用新型所述的筒式微藻生长反应器的具体操作过程和工作原理为：

营养物质通过进液口11进入接种微藻的壳体4中，通过搅拌桨1搅拌使微藻与营养物质充分混匀并稳定生长，由于微藻不同于其他微生物，可以利用二氧化碳进行自养，所以可酌情向进气口9通入二氧化碳，通过三相分离器6将气、液、固有效分离，气体通过出气口3排出反应器，液体通过出水口5排出反应器，微藻生长需要的光源由发光纤维7提供，温度控制由温度探头2和温控仪调控，培养好的微藻进入沉淀区8进行留用，如进行其他操作可将微藻通过微藻流出口10将微藻取出。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明。所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，还可以是上述各个实施方式记载的特征的合理组合，凡在本实用新型精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。