[发明专利]氢气制造装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种气体制造装置，特别是一种氢气制造装置。

背景技术

    近年来，生物产氢技术已逐渐发展成熟，目前多数的研究仅以一般醱酵装置应用于生物产氢，传统醱酵槽设计虽然可以成功产生氢气，但不易发挥最佳产氢功能，并可能在实际操作中遭遇诸如搅拌不均、氢气累积、浮渣堵塞与反应器败槽后重新启动不易等等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种氢气制造装置，用以解决上述的现有问题。

本发明的技术方案如下：一种氢气制造装置，其特征在于：氢气制造装置包括一反应槽，反应槽的顶部设置有一浮渣收集器和一气液固三相分离器，反应槽的反应工作区内设置有一导流管，反应槽的底部设置有一锥形分配器。

气液固三相分离器可将所产生的氢气分离回收。

反应工作区设计为双套管型式，以具有文氏管构造的喷射式回流系统将生物产气与醱酵液混合注入反应槽与导流管中央下部形成向下的喷射流，经过底部锥形分配器的引流向两侧的导流管外区形成向上流况。

浮渣收集器内设置有漩涡状的挡板，利用浮渣集中回流系统加压产生高速平面水流，藉由挡板形成涡流，将浮渣与泡沫集中于浮渣收集器的中央，然后经由回流系统送回反应槽。

本发明的有益效果是：可利用各种有机物料与产业废水废弃物来转化制氢，新颖便利，实用经济。

附图说明

图1是氢气制造装置的其中一实施例的示意图；  

图2是依据图1的氢气制造装置在正式量产氢气时的示意图；  

图3是依据图2的氢气制造装置的浮渣收集器的上视图。

图中标示：100、氢气制造装置，101、浮渣收集器，102、浮渣集中回流系统，103、回流系统，104、气液固三相分离器，105、导流管，107、锥形分配器，108、喷射式回流系统，109、文氏管构造，110、反应槽。

具体实施方式

结合附图，对本发明作进一步详细说明。

如图所示，本发明氢气制造装置，其特征在于：氢气制造装置100包括一反应槽110，反应槽110的顶部设置有一浮渣收集器101和一气液固三相分离器104，反应槽110的反应工作区内设置有一导流管105，反应槽110的底部设置有一锥形分配器107。气液固三相分离器104可将所产生的氢气分离回收。反应工作区设计为双套管型式，以具有文氏管构造109的喷射式回流系统108将生物产气与醱酵液混合注入反应槽110与导流管105中央下部形成向下的喷射流，经过底部锥形分配器107的引流向两侧的导流管外区形成向上流况。浮渣收集器101内设置有漩涡状的挡板，利用浮渣集中回流系统102加压产生高速平面水流，藉由挡板形成涡流，将浮渣与泡沫集中于浮渣收集器的中央，然后经由回流系统103送回反应槽110。

本发明氢气制造装置100采用固定化生物膜技术进行植种，在组装时，即先行将优势培养过的产氢菌群，产氢菌混合乳胶漆涂布于反应工作区中的反应槽110的内壁以及导流管105的内、外壁，使得本发明氢气制造装置在起动时不需再额外进行植种，将产氢菌培养于摄氏35度pH5~7环境下。  

    接着启动氢气制造装置100。启动时，在反应槽110中加入产氢原料，并且经一定的适应期供微生物生长至一定浓度以上，此时氢气产率逐渐增加直到稳定状态为止，即完成氢气制造装置100的启动。另外，在启动时系以批次的型态进行操作，批次式操作主要目的为使固定的菌种自固定化膜中生长出来，并成为反应槽110中的优势菌种。  

    当氢气制造装置100完成启动后，即可正式开始量产氢气。参照图2，其是依据本发明氢气制造装置在正式量产氢气时的示意图。在反应槽110的反应工作区中，利用微生物生长而进行有机物质转化以产制氢气。设置在反应槽110顶部的气液固三相分离器104可将所产生的氢气分离回收。反应工作区设计为双套管型式，以具有文氏管构造109的喷射式回流系统108将生物产气与醱酵液混合注入反应槽110与导流管105中央下部形成向下的喷射流，经过底部锥形分配器107的引流向两侧的导流管外区形成向上流况，除了稳定流况提供的良好质传外，以文氏管构造109导入的气液混合回流也提供良好的气液交换，可使过饱和的溶氢快速释出。