該技術(shù)屬于微藻固定燃煤電廠CO₂領(lǐng)域，特別涉及一種用于微藻固定CO₂的大型平板式光生物反應(yīng)器。

背景技術(shù)：

由CO₂排放引起的“溫室效應(yīng)”與全球變暖已成為重大環(huán)境問題，煤電釋放出的CO₂占有較大比重。為解決燃煤電廠釋放出的CO₂排放問題，微藻固碳技術(shù)是極具前景的技術(shù)之一。微藻對養(yǎng)殖環(huán)境有諸多要求，溫度、光照及光周期、CO₂濃度等對其都有影響，因此選擇合適的光生物反應(yīng)器至關(guān)重要。

目前用于微藻固碳的光生物反應(yīng)器主要有開放式和封閉式兩種。開放式培養(yǎng)與外界環(huán)境直接接觸，微藻利用自然光實現(xiàn)光自養(yǎng)生長，但其存在以下問題：占地面積大，培養(yǎng)條件不穩(wěn)定，易受污染，受外界環(huán)境影響大。封閉式光生物反應(yīng)器培養(yǎng)微藻的密度高，培養(yǎng)條件容易控制，培養(yǎng)出的微藻安全無污染。實驗室開發(fā)了多種多樣的封閉式反應(yīng)器，但問題是大多僅限于進行小型研究，規(guī)?；笮蛻?yīng)用存在CO₂氣體分布不均，藻液中溶氧難于排出，微藻受多種因素影響生長速率不一、不適宜海水養(yǎng)殖等問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型針對現(xiàn)有反應(yīng)器難以規(guī)?；笮蛻?yīng)用、藻液中溶氧難以排出、藻種生長速率不一和不適宜海水養(yǎng)殖的問題，實用新型并設(shè)計了一種多級曝氣大型平板式光生物反應(yīng)器，旨在實現(xiàn)微藻固碳技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用，最大限度提高大型光生物反應(yīng)器的固碳效率。

為了實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本實用新型采用了以下技術(shù)方案：

這種兩段多級曝氣大型氣升平板式光生物反應(yīng)器，包括光生物反應(yīng)器，所述光生物反應(yīng)器包括反應(yīng)器殼體、內(nèi)部隔板、曝氣系統(tǒng)和排氣系統(tǒng)；所述的內(nèi)部隔板設(shè)置于光生物反應(yīng)器的中間，將光生物反應(yīng)器分隔成兩個區(qū)域，內(nèi)部隔板與反應(yīng)器殼體頂部和底部均留有一定距離，便于藻液循環(huán)流動；所述的曝氣系統(tǒng)包括電動閥、節(jié)流孔板、曝氣主管路和多個曝氣支管；反應(yīng)器殼體兩側(cè)均設(shè)置有第五曝氣主管路和第六曝氣主管路，分別從反應(yīng)器殼體底部和中部通過多個曝氣支管接入反應(yīng)器殼體；所述的排氣系統(tǒng)包括截止閥和連接管路，排氣管為彎管， 設(shè)置在反應(yīng)器殼體頂部，可使藻液中的氣體排出，同時保證光生物反應(yīng)器內(nèi)部藻液不受污染。

作為優(yōu)選：所述的反應(yīng)器殼體為箱型長方體結(jié)構(gòu)，長方體側(cè)面設(shè)置工質(zhì)進口和工質(zhì)出口，左側(cè)面和右側(cè)面設(shè)置多個曝氣口，頂部設(shè)置排氣口。

作為優(yōu)選：長方體底部采用耐腐蝕鋼，其余五面采用透光性能強的雙層白鋼化玻璃中間加PVB膠片。

作為優(yōu)選：長方體的長度為4m-5m，寬度為400mm，高度為4m-5m；長方體底部的耐腐蝕鋼采用907不銹鋼；長方體其余五面的單層白鋼化玻璃厚度為12mm。

作為優(yōu)選：內(nèi)部隔板與反應(yīng)器殼體底部距離為0.2m-0.3m，與反應(yīng)器殼體頂部距離為0.8m-1m。

作為優(yōu)選：第五曝氣主管路曝氣流量為第六曝氣主管路曝氣流量的2倍。

作為優(yōu)選：反應(yīng)器殼體頂部的彎管數(shù)量為三根。

作為優(yōu)選：第五曝氣主管路和第六曝氣主管路流量不同，在保證兩側(cè)藻液均可進行內(nèi)部小循環(huán)流動的同時，內(nèi)部隔板的兩側(cè)可進行整體循環(huán)流動。

作為優(yōu)選：所述光生物反應(yīng)器包括多級，級數(shù)不大于10。

作為優(yōu)選：每級之間通過光生物反應(yīng)器底部和中部分別設(shè)置的管接座和法蘭相連。

本實用新型的有益效果是：

1、本實用新型與實驗室研究相比，可以實現(xiàn)微藻固碳技術(shù)的規(guī)?；瘧?yīng)用。

2、本實用新型保證了CO₂在光生物反應(yīng)器內(nèi)的充足供應(yīng)，并解決了CO₂氣體分布不均的問題。

3、本實用新型可保證藻液不受外界因素的影響，并解決了光生物反應(yīng)器溶氧難以排出的問題。

4、本實用新型實現(xiàn)了藻液在光生物反應(yīng)器內(nèi)實現(xiàn)小循環(huán)流動和整體循環(huán)流動，提高了微藻的固碳效率，保證了微藻的生長速率更加均勻。

5、本實用新型合理設(shè)計光生物反應(yīng)器結(jié)構(gòu)和選擇光生物反應(yīng)器殼體材質(zhì)，保證了反應(yīng)器更適宜海水養(yǎng)殖。

附圖說明

圖1為本實用新型兩段多級曝氣大型平板式光生物反應(yīng)器的主視示意圖；

圖2為本實用新型兩段多級曝氣大型平板式光生物反應(yīng)器的惻視示意圖；

圖3為本實用新型兩段多級曝氣大型平板式光生物反應(yīng)器殼體結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說明：第一級光生物反應(yīng)器1、第二級光生物反應(yīng)器2、第n-1級光生物反應(yīng)器4、第n級光生物反應(yīng)器5、第一底部管接座6、第二底部管接座7、第一中部管接座8、第二中部管接座9、第三底部管接座10、第四底部管接座11、第三中部管接座12、第四中部管接座13、第五底部管接座14、第六底部管接座15、第五中部管接座16、第六中部管接座17、反應(yīng)器殼體18、內(nèi)部隔板19、曝氣系統(tǒng)20、排氣系統(tǒng)21、長方體底部22、左側(cè)面23、右側(cè)面24、長方體側(cè)面25、長方體頂部26、工質(zhì)進口27、工質(zhì)出口28、彎管29、節(jié)流孔板30、電動閥31、第一曝氣主管路32、第二曝氣主管路33、曝氣支管34、第三曝氣主管路35、第四曝氣主管路36、截止閥37、第五曝氣主管路38、第六曝氣主管路39。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本實用新型做進一步描述。下述實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以對本實用新型進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本實用新型權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。

如圖1至圖3所示，這種兩段多級曝氣大型氣升平板式光生物反應(yīng)器包括第一級光生物反應(yīng)器1、第二級光生物反應(yīng)器2、第n-1級光生物反應(yīng)器4、第n級光生物反應(yīng)器5；

所述的第一級光生物反應(yīng)器1和第n級光生物反應(yīng)器5的一側(cè)底部和中部分別設(shè)置管接座，所述的第二級光生物反應(yīng)器2和第n-1級光生物反應(yīng)器4兩側(cè)均在底部和中部設(shè)置管接座。

所述的第一級光生物反應(yīng)器1底部管接座6與第二級光生物反應(yīng)器2一側(cè)的底部管接座7通過法蘭相連，第一級光生物反應(yīng)器1中部管接座8與第二級光生物反應(yīng)器2一側(cè)的中部管接座9通過法蘭相連；

所述的第n-1級光生物反應(yīng)器4一側(cè)的底部管接座11與第n-2級光生物反應(yīng)器3一側(cè)的底部管接座10通過法蘭相連，第n-1級光生物反應(yīng)器4中部管接座13與第n-2級光生物反應(yīng)器3一側(cè)的中部管接座12通過相連法蘭相連；

所述的第n級光生物反應(yīng)器5的底部管接座15與第n-1級光生物反應(yīng)器4另一側(cè)的底部管接座14通過法蘭相連，第n級光生物反應(yīng)器5中部管接座17與第n-1級光生物反應(yīng)器4另一側(cè)的中部管接座16通過法蘭相連。n不大于10。

所述的光生物反應(yīng)器包括反應(yīng)器殼體18、內(nèi)部隔板19、曝氣系統(tǒng)20、排氣系統(tǒng)21。

所述的反應(yīng)器殼體18為箱型長方體結(jié)構(gòu)，長方體底部22采用耐腐蝕鋼，其余五面采用透光性能強的雙層白鋼化玻璃中間加PVB膠片。長方體側(cè)面25設(shè)置工質(zhì)進口27和工質(zhì)出口28，側(cè)面23和24設(shè)置多個曝氣口等，頂部26設(shè)置排氣口。長方體的長度為4m-5m，寬度為400mm，高度為4m-5m。長方體底部22的耐腐蝕鋼采用907不銹鋼。長方體其余五面的單層白鋼化玻璃厚度為12mm。

所述的內(nèi)部隔板19設(shè)置于光生物反應(yīng)器的中間，將光生物反應(yīng)器分隔成兩個區(qū)域，內(nèi)部隔板19與反應(yīng)器殼體頂部26和底部22均留有一定距離，便于藻液循環(huán)流動。內(nèi)部隔板19與反應(yīng)器殼體底部22距離為0.2m-0.3m，與反應(yīng)器殼體頂部26距離為0.8m-1m。

所述的曝氣系統(tǒng)20包括電動閥31、節(jié)流孔板30、曝氣主管路32、33、35、36和多個曝氣支管34等；反應(yīng)器殼體18兩側(cè)均設(shè)置兩路曝氣主管路38、39，分別從反應(yīng)器殼體底部和中部通過多個曝氣支管接入反應(yīng)器殼體18。曝氣主管路38和39流量有所差別，在保證兩側(cè)藻液均可進行內(nèi)部小循環(huán)流動的同時，內(nèi)部隔板19的兩側(cè)可進行整體循環(huán)流動。曝氣主管路38曝氣流量為曝氣主管路39曝氣流量的2倍。

所述的排氣系統(tǒng)21包括截止閥37和連接管路，排氣管為彎管29，設(shè)置在反應(yīng)器殼體頂部26，可使藻液中的氣體排出，同時保證光生物反應(yīng)器內(nèi)部藻液不受污染。反應(yīng)器殼體頂部26的彎管29數(shù)量為3根。