[发明专利]基于流体驱动内置转子的管式光生物反应器

摘要

本发明提供了一种基于流体驱动内置转子的管式光生物反应器，主要包括储液缓冲装置、内置流体驱动转子的管式光生物反应器、管内光照装置、供气装置、管外光照装置、保温装置和检测装置，管内光照装置由发光中心轴、光导体和光源发射器组成，供气装置由供气管线、供气阀门和多孔曝气装置组成。本发明基于流体驱动内置转子的管式光生物反应器能够解决藻粘附管壁生长、遮蔽光照、降低生产率和制约管径扩大的难题；促进液体混合，实现营养均布，使藻细胞最大化地接触吸收CO2气体和营养盐；可实现设备360°光照无阴影区域，增大藻细胞对光的利用率，提高藻培养生产速率；供气系统对整个反应管路分段按需补充CO2，及时将O2排出反应器，消除光抑制作用。

主权项

基于流体驱动内置转子的管式光生物反应器，其特征在于：主要包括储液缓冲装置、内置流体驱动转子的管式光生物反应器、管内光照装置、供气装置、管外光照装置、保温装置和检测装置，所述储液缓冲装置为透明罐体，储液缓冲装置的下端为椭圆结构封底，椭圆结构内安装有储液缓冲罐内的曝气装置，储液缓冲装置的上端连接培养液输送管线及藻种输送管线，储液缓冲装置的下端由藻液输送阀门、液体输送管线、蠕动泵与管式光生物反应器相连；储液缓冲罐内的曝气装置与供气管线连接；培养液与藻种按照工艺要求的比例在储液缓冲罐内混合，再通过蠕动泵的作用经由输送管线输送入管式光生物反应器，CO2与空气的混合气通过储液缓冲罐内的曝气装置进入储液缓冲装置，以微小气泡的形式与藻液混合；所述管式光生物反应器是由透明的内置流体驱动转子的光生物反应管组装而成并固定在管子支架上，光生物反应管端部使用法兰连接带有接头的接管，一侧由三通接头和90°弯头连接，另一侧由U型弯管连接；三通接头一端连接光生物反应管，一端连接90°弯头，一端的横截面上放置由防水透气材料制成的防水透气膜，再连接安装了排气阀门的管线，管线的密封端留有小的开口以通过光导体，U型弯管内部安装有由多孔材料制成的曝气装置，多孔材料制成的曝气装置通过供气阀门与供气管线相连，多孔材料制成的曝气装置、供气阀门与供气管线组成供气装置；所述管式光生物反应器末端出口通过法兰与藻液提取管线相连，提取管线上设有藻液出口阀门，藻液提取管线与后续生产工艺设施相连；所述流体驱动内置转子的中心开孔，流体驱动内置转子穿过发光中心轴安装在透明的光生物反应管内，并使用特制的限位元件将流体驱动内置转子分组固定在发光中心轴上，所述流体驱动内置转子由透明材料制造,其外径尺寸比透明管内径略小，能够在透明管内自由旋转，并且流体驱动内置转子边棱对管壁具有一定的刮擦作用；发光中心轴两端连接挂件，挂件固定在透明管两端，将发光中心轴在管内悬置固定，从而对流体驱动内置转子起到串联支撑的作用；在发光中心轴的起始端柔性光纤网通过光导体与光源发射器相连接，附着柔性光纤网的发光中心轴、光导体、光源发射器组成管内光照装置；管外光照装置是放置在内置流体驱动转子的光生物反应管外部的光源，从内置流体驱动转子的光生物反应管的管壁外端向管内照射；检测装置安装在光生物反应器管路中间，由温度测量器、PH测量器和溶氧测量器构成；管子支架置于玻璃温室大棚内。