[发明专利]利用废气废热规模化培养微藻的套管式光生物反应系统

摘要

本发明公开了一种利用废气废热规模化培养微藻的套管式光生物反应系统，包括供液、供气、控温和数据采集及控制系统；供液系统主要包括储液罐和培养反应器；培养反应器由多个单元的内置曝气管的套管式光生物反应器串联或并联构成；供气系统主要包括尾气余热回收器和气体混合室；控温系统包括控温水池和循环水路；数据采集及控制系统用以控制微藻培养的工艺条件。本发明能够有效控制微藻生长环境，可以增强藻液内气液混合、有效调节pH、及时补充CO2和排除溶氧(DO)、适合大规模培养。以工业废热和废气用来为微藻培养提供碳源和热源，能够高效控温、节省能源、处理尾气减少碳排放，可用于高效培养微藻，生产生物柴油、微藻蛋白和水产养殖饵料等。

主权项

一种利用废气废热规模化培养微藻的光生物反应系统，包括供液系统、供气系统、控温系统和数据采集及控制系统；其特征在于，所述供液系统包括储液罐(1)、输液泵(2)、培养反应器和培养基管段；所述储液罐(1)连接有输液管、补液管和排液管；培养反应器由多个单元的套管式光生物反应器串联或并联构成；所述套管式光生物反应器包括管件和分别设置在所述管件两端的法兰，其中，一端法兰上设有进液管(43)，另一端法兰上设有出液管(40)，所述管件为一透明套管，包括透明外管(35)和设置在所述透明外管(35)内、且与透明外管(35)同轴布置的一透明开孔曝气管(36)；所述透明外管(35)的顶部设有排气管(37)，所述透明开孔曝气管(36)的管壁上沿轴向设有一排曝气孔(41)，所述透明开孔曝气管(36)的一端设有进气管(39)；所述供气系统包括尾气余热回收器(14)，所述尾气余热回收器(14)连接有工业尾气输送管道和气体混合器(19)，所述气体混合室(19)与空气输送管道相连，所述气体混合室(19)的下游管道上设有气体分析仪(20)和供气阀(31)；所述控温系统包括控温水池(16)，所述温控水池(16)与所述尾气余热回收器(14)之间设有循环水管道，所述培养反应器设置在温控水池(16)中；所述数据采集及控制系统包括设置在控制台(4)和测试箱(13)，所述测试箱(13)串联在所述培养反应器中，所述测试箱(13)内设有与控制台(4)连接的温度传感器(5)、pH传感器(6)和溶氧传感器(7)，所述数据采集及控制系统还包括均与控制台(4)连接的设置在循环水管道上的循环水流量控制器(8)、与所述气体分析仪(20)连接的气体分析传感器(9)、设置在所述空气输送管道上的空气流量控制器(10)、设置在所述工业尾气输送管道上的尾气流量控制器(11)和设置在输液管道上的藻液流量控制器(12)；所述控制台(4)是集数据采集、分析和反馈为一体的一台计算机系统，所述控制台(14)用以控制微藻培养的工艺条件。