[发明专利]一种自吸氧式管式光生物反应器

权利要求书

1.一种自吸氧式管式光生物反应器，其特征在于：包括管式光生物反应器及圆筒形燃料电池组，所述的管式光生物反应器包括藻液循环回路及藻类培养条件控制段；

所述的藻液循环回路包括安装有换热盘管(7)的储液罐(23)，储液罐(23)通过循环水泵(25)与若干光反应管(13)相连接；相邻两光反应管(13)首尾之间分别与圆筒形碱性燃料电池(15)连通；

所述的藻类培养控制段包括主控制器(6)，CO₂供气系统(2)的管路开关(5)与主控制器(6)相连，主控制器(6)还与设置在储液罐(23)内的CO₂曝气管(9)、溶氧电极(10)、pH电极(11)及安装在相邻两光反应管(13)之间的外加光源(20)相连；

所述的储液罐(23)内还设置有与空气压缩机(1)相连的空气曝气管(8)；

所述的圆筒形碱性燃料电池(15)包括燃料电池阳极外筒(15-2)、燃料电池阴极内筒(15-3)和上下封盖(15-1)，在燃料电池阳极外筒(15-2)和燃料电池阴极内筒(15-3)之间设置有阴离子交换膜(15-5)，在阴离子交换膜(15-5)的两侧紧贴有燃料电池阳极电极(15-6)和阴极电极(15-4)，所述的燃料电池阴极内筒(15-3)通过上下连通口(15-7)与上下光反应管(13)连接，且在燃料电池阴极内筒(15-3)的筒壁上开设有光生物反应器与燃料电池连通的连接孔(15-10)，所述的下封盖开设有通过蠕动泵(18)与燃料储液罐(19)相连通电解质燃料入口(15-8)，反应后的阳极产物经开设在上封盖上的阳极产物出口(15-9)与气液分离器(26)相连，气液分离器(26)分离出的气体经管路与储液罐(23)相连。

2.根据权利要求1所述的自吸氧式管式光生物反应器，其特征在于：所述的光反应管(13)通过90°弯管(14)与圆筒形燃料电池(15)连通，且外加光源(20)采用LED灯组并与圆筒形碱性燃料电池(15)相连。

3.根据权利要求1所述的自吸氧式管式光生物反应器，其特征在于：所述的藻液循环回路内加入有蓝藻、小球藻、螺旋藻、衣藻、硅藻、金藻、甲藻、轮藻或裸藻。

4.根据权利要求1所述的自吸氧式管式光生物反应器，其特征在于：所述的换热盘管(7)与恒温水槽(4)相连。

5.根据权利要求1所述的自吸氧式管式光生物反应器，其特征在于：所述的燃料电池外筒(15-2)、上下封盖(15-1)和光反应管(13)均采用玻璃制成。

6.根据权利要求1所述的自吸氧式管式光生物反应器，其特征在于：所述的燃料电池内筒(15-3)采用树脂、尼龙、金属制成，连接孔(15-10)的开孔率大于80％。

7.根据权利要求1所述的自吸氧式管式光生物反应器，其特征在于：所述的燃料电池阳极电极(15-6)，燃料电池阴极电极(15-4)均采用碳布、碳毡、活性炭颗粒、石墨颗粒、不锈钢网、钛网或泡沫镍作为电极材料，且燃料电池阴极电极(15-4)和燃料电池阳极电极(15-6)表面涂有Pt、Pd、Au、Ag/泡沫Ni、Pt-Bi、Pt-Au、Pt/Ni-Co的单元或多元催化剂。