[发明专利]灯笼管环流柱式微藻光合反应器及微藻养殖的方法

权利要求书

1.一种灯笼管环流柱式微藻光合反应器，包括竖向的透明材质中空柱式反应器，其底部封闭，顶部设封盖；其特征在于，在其内部设有一个同轴的透明材质引流管；引流管是由多个连续串接且彼此连通的中空球壳组成，呈内部上下贯通的灯笼串状结构；引流管的底部开口通过支架固定在柱式反应器的底板上，其顶部开口与柱式反应器的封盖保持间距，柱式反应器内部被引流管分隔成中心流上升区和外侧流下降区两部分；在引流管底部开口与柱式反应器底板之间设置曝气器，曝气器通过管路接至设于反应器外部的气泵。

2.根据权利要求1所述的反应器，其特征在于，所述封盖上设置开孔作为气体出口。

3.根据权利要求1所述的反应器，其特征在于，在连接曝气器和气泵的管路上设置质量流量计，用于计量导入气体的流量。

4.根据权利要求1所述的反应器，其特征在于，所述反应器高度为55cm，横向截面直径为13cm，其顶部封盖上设置直径为1cm的开孔；所述引流管的总高度为47.5cm，底部开口和顶部开口的直径为3.5cm；引流管由8个球泡组成，单个球泡高度为1.5～2.5cm，最大直径为6.5～8.5cm；引流管底部开口与柱式反应器底板之间的距离为2cm。

5.根据权利要求1所述的反应器，其特征在于，所述柱式反应器和引流管是由透光率在80％以上的下述任意一种材质制备而成：普通玻璃、钢化玻璃、有机玻璃或塑料材质。

6.根据权利要求1所述的反应器，其特征在于，所述曝气器设于柱式反应器底部的圆心处。

7.利用权利要求1所述灯笼管环流柱式微藻光合反应器进行微藻养殖的方法，其特征在于，包括下述步骤：

(1)接种微藻液体至灯笼管环流柱式光合反应器中：打开柱式反应器的顶盖，将掺混了培养基的微藻液体加入反应器中；接种后的微藻液体高度高于引流管顶部开口2～5cm，微藻的接种量为5～10％体积百分比；

(2)在柱式反应器的一侧和顶部分别设置光源，向柱式反应器提供8000～10000lux的连续光照，控制环境温度在20～27℃之间；

(3)利用气泵向曝气器中送入0.04～0.2vvm的工业烟气，烟气中CO2浓度为6～99％体积百分比；烟气由曝气器排出后，自引流管底部开口沿中心流上升区逐渐上升至柱式反应器顶部，最后由顶盖上的开孔排出；在此过程中上升气体驱动微藻液体流动，形成中心藻液上升和外侧藻液下降的连续循环流场；由于引流管具有特定的灯笼串状结构，其横截面周期性扩大和缩小，能够使流体形成漩涡，从而通过强化微藻闪光效应促进微藻生长固碳。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述工业烟气是指燃煤电厂排放烟气、煤化工厂尾气或工业炉窑排放烟气中的任意一种。