專利名稱：塔板氣泡式生物質(zhì)連續(xù)制氫方法與裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生物質(zhì)光合制氫的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種塔板氣泡式生物質(zhì)連續(xù)光合制氫的方法與裝置。
背景技術(shù)：
面臨常規(guī)能源十分匱乏，環(huán)境污染日益嚴(yán)重的現(xiàn)狀，氫氣以其能量密度高、燃燒清潔無污染、利用形式多樣化、能源利用效率高、運(yùn)輸攜帶方便、可再生性等特點(diǎn)，被能源界公認(rèn)為最理想的化石燃料的替代能源，不少科學(xué)家和經(jīng)濟(jì)學(xué)家認(rèn)為未來的時(shí)代是氫能源和氫能經(jīng)濟(jì)的時(shí)代。在氫氣開發(fā)過程中，由于全球具有十分豐富的生物質(zhì)資源，是唯一可儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)目稍偕茉矗蒙镔|(zhì)制氫成為當(dāng)今世界競(jìng)先發(fā)展的熱門技術(shù)。生物質(zhì)制氫主要包括生物質(zhì)氣化制氫、生物質(zhì)黑暗發(fā)酵制氫和生物質(zhì)光合制氫技術(shù)，在這些技術(shù)中，由于生物質(zhì)光合制氫具有產(chǎn)氫能力高、原料適應(yīng)性強(qiáng)、反應(yīng)條件溫和等優(yōu)點(diǎn)，成為目前發(fā)展前景廣闊、具有環(huán)境友好型的一種制氫重要方法。我國(guó)生物質(zhì)光合制氫起步較晚，制氫方法和裝置還不夠成熟，目前仍處于實(shí)驗(yàn)階段。在生物質(zhì)光合制氫過程中，大部分采用人工光源作為供光方式，運(yùn)行成本較大，影響了氫氣與化石能源的競(jìng)爭(zhēng)力；采用外置光源設(shè)置方法，受反應(yīng)器透明材料的限制，反應(yīng)器保溫很難實(shí)現(xiàn)，并且外部供光的光利用率低、反應(yīng)液光照不均勻，使反應(yīng)器產(chǎn)氫效果較差、低溫環(huán)境下不能滿足制氫要求；采用內(nèi)置光源時(shí)，由于反應(yīng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，不能較好解決明暗發(fā)酵、料液溫度均勻、連續(xù)產(chǎn)氫等問題，進(jìn)而制約了生物質(zhì)制氫的規(guī)模化應(yīng)用。本發(fā)明開發(fā)的一種塔板氣泡式生物質(zhì)連續(xù)光合制氫的方法及其裝置還未見相關(guān)報(bào)道，可促進(jìn)生物質(zhì)光合制氫技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種工藝簡(jiǎn)單、操作方便的生物質(zhì)光合連續(xù)制氫的方法，利用太陽能可再生能源，可實(shí)現(xiàn)低溫環(huán)境下連續(xù)產(chǎn)氫、料液可明暗發(fā)酵、反應(yīng)器料液溫度均勻、產(chǎn)氫效率高等目的。同時(shí)，本發(fā)明也提供了實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)光合連續(xù)制氫方法與裝置。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所述方法的技術(shù)方案是一種塔板氣泡式生物質(zhì)連續(xù)光合制氫的方法，是在內(nèi)置光源或者利用光導(dǎo)纖維將太陽光引入封閉容積條件下，將含有光合生物的物料交替經(jīng)過側(cè)光纖塔板和U型換熱器塔板，并在回流氫氣的氣泡作用下，通過懸浮熱交換和明暗發(fā)酵連續(xù)制氫。所述裝置包括太陽光傳輸器、密閉的光生物反應(yīng)器，光生物反應(yīng)器包括上部的儲(chǔ)氣室，中部的塔板式反應(yīng)罐和下部的氣泡室，所述光生物反應(yīng)器的進(jìn)料口位于儲(chǔ)氣室與塔板式反應(yīng)罐之間側(cè)壁上，出料口位于塔板式反應(yīng)罐與氣泡室之間側(cè)壁上，出氣口位于儲(chǔ)氣室頂部，出氣管上連通有氫氣回流管，該氫氣回流管通過鼓風(fēng)機(jī)引流至氣泡室底部；在塔板式反應(yīng)罐內(nèi)自上而下交替分布有石英側(cè)光纖塔板和U型換熱器塔板，其中石英側(cè)光纖塔板與太陽光傳輸器連接，U型換熱器塔板與加熱器連通。儲(chǔ)氣室包括出氣口、節(jié)流閥和氣液分離隔板組成；氣泡室由包括通氣道和風(fēng)帽。本發(fā)明中，太陽光傳輸器、加熱器按本領(lǐng)域常規(guī)方法設(shè)計(jì)。該反應(yīng)液回流系統(tǒng)是將光生物反應(yīng)器出料口安裝出料管，該出料管上同時(shí)設(shè)置有回流管，回流管上安裝污泥泵后與進(jìn)料口連通。在反應(yīng)罐中交替叉排石英側(cè)光纖塔板和U型換熱器塔板，各塔板上均勻分布透氣小孔，石英側(cè)光纖塔板的長(zhǎng)度為反應(yīng)罐直徑的一半(大約一半)，U型換熱器塔板的長(zhǎng)度為反應(yīng)罐直徑的5/6 (大約5/6)，滿足生物質(zhì)光合制氫明暗發(fā)酵。生物質(zhì)光合制氫可實(shí)現(xiàn)明暗發(fā)酵。在石英側(cè)光纖塔板和U型換熱器塔板的末端分布豎向固定有隔墻，隔墻向上超出相應(yīng)塔板上表面高度Cl，隔墻向下超出相應(yīng)塔板下表面c2。塔板式發(fā)酵反應(yīng)罐是圓柱體鋼板反應(yīng)器，內(nèi)壁刷有防腐漆，外壁加有保溫層和保護(hù)層。在反應(yīng)罐底部設(shè)有半球型氣泡室，便于回流氫氣均勻分配到每個(gè)通氣道。氣泡室的出口設(shè)有隔板，上面均勻布置有通氣道，通氣道上安裝有風(fēng)帽，風(fēng)帽呈倒圓錐狀，上端封閉，下端全空，圓錐側(cè)面均勻分布通氣孔道，回流氫氣通過孔道側(cè)面進(jìn)氣，實(shí)現(xiàn)氣液充分熱交換。反應(yīng)罐出料管道與進(jìn)料管道通過污泥泵相連，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)液部分回流和連續(xù)運(yùn)行。在半球體儲(chǔ)氣室包括出氣口、節(jié)流閥和氣液分離隔板，并且儲(chǔ)氣室內(nèi)腔上側(cè)的出口處設(shè)置有人字型氣液分離隔板，其頂部預(yù)留一小孔。石英側(cè)光纖塔板上水平均勻布置有鈉玻璃管，鈉玻璃管用有機(jī)玻璃連接制成隔板，隔板用聚硫玻璃膠與反應(yīng)罐鋼板壁相連，鈉玻璃管中分別設(shè)有石英側(cè)光纖，各石英側(cè)光纖匯合后與太陽光聚光器相連。U型換熱器塔板包括塔板和U型換熱管，U型換熱管水平布置在該塔板上，U型換熱管的熱水進(jìn)口與電加熱水箱的出水口連接，U型換熱管的冷水出口與電加熱水箱的進(jìn)水口連接。與傳統(tǒng)生物質(zhì)光合制氫裝置相比，本發(fā)明具有以下特點(diǎn)
1、本裝置利用可再生能源太陽光，避免了人工光源等常規(guī)能源的消耗，減少了裝置運(yùn)行成本。2、本裝置采用內(nèi)置光源，避免了外置光源光照料液不均勻現(xiàn)象，內(nèi)置光源和熱水加熱循環(huán)聯(lián)合設(shè)計(jì)，通過塔板的合理布置，使反應(yīng)器中料液實(shí)現(xiàn)明暗交替發(fā)酵，達(dá)到了高效
產(chǎn)氫目的。3、本裝置采用回流氣泡攪拌原理，氫氣向上鼓吹，料液向下流動(dòng)，這樣充分利用氣體和料液的熱交換，提高了氣液傳熱效果，保證了反應(yīng)器料液溫度均勻目的；并避免料液分層現(xiàn)象，使反應(yīng)器內(nèi)的料液分布均一，促進(jìn)料液與微生物充分接觸，具有傳質(zhì)效果好、發(fā)酵效率高等特點(diǎn)。4、本裝置采用恒溫?zé)崴h(huán)控制，上下均勻水平設(shè)置U型換熱管，裝置外部設(shè)有保溫層，能夠使反應(yīng)器中料液始終保持較高的溫度，可實(shí)現(xiàn)低溫環(huán)境條件下中溫發(fā)酵。5、本裝置塔板設(shè)有有機(jī)玻璃隔墻，使料液左右迂回流動(dòng)，延長(zhǎng)了料液在反應(yīng)器中的運(yùn)動(dòng)流程，微生物滯留時(shí)間長(zhǎng)，避免了短路、死角、結(jié)殼、堵塞等現(xiàn)象。6、本裝置通過料液回流攪拌功能，使反應(yīng)器內(nèi)的pH值保持穩(wěn)定，減少微生物流出損失，預(yù)熱了進(jìn)料溫度，加快了發(fā)酵速度，進(jìn)而提高了產(chǎn)氣量。7、裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，運(yùn)行穩(wěn)定，原料適用性強(qiáng)，可用于畜禽糞便、農(nóng)作物秸稈、工農(nóng)業(yè)污水等能源化利用。8、裝置根據(jù)實(shí)際需要可放大縮小，適用于分散型和集中型制氫用能需要，易實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和商品化。本發(fā)明方法工藝簡(jiǎn)單、操作方便；本發(fā)明裝置設(shè)計(jì)合理、簡(jiǎn)單易行，能夠保證反應(yīng)器溫度均勻一致，料液實(shí)現(xiàn)明暗交替發(fā)酵，在較低溫的環(huán)境條件下達(dá)到生物質(zhì)連續(xù)產(chǎn)氫，減少常規(guī)能源消耗和低溫發(fā)酵制氫限制，提高生物質(zhì)產(chǎn)氫效率，反應(yīng)器穩(wěn)定、高效和連續(xù)地運(yùn)行。


圖1是本發(fā)明塔板氣泡式生物質(zhì)連續(xù)制氫裝置剖面結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是石英側(cè)光纖塔板結(jié)構(gòu)示意圖3是U型換熱器塔板結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4風(fēng)帽結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此。實(shí)施例1
一種塔板氣泡式生物質(zhì)連續(xù)光合制氫的方法，是在內(nèi)置光源或者利用光導(dǎo)纖維將太陽光引入封閉容積條件下，將含有光合生物的物料交替經(jīng)過側(cè)光纖塔板和U型換熱器塔板， 并在回流氫氣的氣泡作用下，通過懸浮熱交換和明暗發(fā)酵連續(xù)制氫。實(shí)施例2
如圖1所示的塔板氣泡式生物質(zhì)連續(xù)制氫裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，所述裝置由進(jìn)料閥門1、 半球式儲(chǔ)氣室2、塔板式發(fā)酵反應(yīng)罐3、氣泡室4、石英側(cè)光纖塔板5、U型換熱器塔板6、隔墻 7、氣液分離隔板8、出氣閥門9、氫氣回流閥門10、鼓風(fēng)機(jī)11、風(fēng)帽12、污泥泵13和出料閥門 14等組成。半球式儲(chǔ)氣室2、塔板式發(fā)酵反應(yīng)罐3和氣泡室4由6mmQ235鋼板焊接而成，鋼板內(nèi)壁刷有環(huán)氧浙青漆，避免被料液和氣體腐蝕。鋼板外部為保溫結(jié)構(gòu)，由內(nèi)部保溫層和外部保護(hù)層構(gòu)成，其中保溫層采用150mm厚的泡沫板進(jìn)行保溫。保護(hù)層采用Imm厚的薄鐵皮進(jìn)行固定，緊貼保溫層安裝，起到保護(hù)、防火、防水、防潮和美觀作用。半球式儲(chǔ)氣室2出氣端口設(shè)有人字型氣液分離隔板8，用于分離氫氣中的液滴和料液顆粒，其頂部預(yù)留一小孔，防止氫氣在里面形成死區(qū)。出氣端口連接三通管道，一端接出氣閥門，一端接氫氣回流閥門。塔板式發(fā)酵反應(yīng)罐3中上下均勻叉排(上下間隔，左右交錯(cuò)排列)設(shè)置有石英側(cè)光纖塔板5和U型換熱器塔板6，其中石英側(cè)光纖塔板5的長(zhǎng)度為反應(yīng)罐直徑的一半(塔板最長(zhǎng)寬度dl與半徑之比約為1/2)，用有機(jī)玻璃制成；U型換熱器塔板6的長(zhǎng)度為反應(yīng)罐直徑的5/6 (塔板最長(zhǎng)寬度d2與半徑之比約為5/6)，用3mm的鋼板焊接在U型換熱管外表面中部而成。通過石英側(cè)光纖塔板5和U型換熱器塔板6的長(zhǎng)度不等分布，達(dá)到料液流經(jīng)石英側(cè)光纖塔板5和U型換熱器塔板6的距離不等，從而達(dá)到控制料液明暗交替發(fā)酵時(shí)間的目的。石英側(cè)光纖塔板5和U型換熱器塔板6上均勻分布透氣小孔，便于向上鼓泡的氫氣流過。通過塔板上透氣小孔的設(shè)計(jì)，達(dá)到料液與氣體充分的傳熱傳質(zhì)，使料液溫度和濃度均勻一致，有利于提高產(chǎn)氫的效率。隔墻7分別布置在石英側(cè)光纖塔板5和U型換熱器塔板6的外端部，上部分短，為 5mm ；下部分長(zhǎng)，為15mm。石英側(cè)光纖塔板5的隔墻材質(zhì)為有機(jī)玻璃，U型換熱器塔板6的隔墻材質(zhì)為3mm的鋼板。隔墻7的作用是促使料液沿固定液道流動(dòng)，有利于保證光照時(shí)間和換熱時(shí)間，并加強(qiáng)與氣體的攪拌作用，使微生物與料液充分反應(yīng)，提高產(chǎn)氫效果。氣泡室4設(shè)在塔板式發(fā)酵反應(yīng)罐3底部，進(jìn)口與氫氣回流管道相連，出口設(shè)有8mm 鋼板隔板，隔板的作用是將塔板式發(fā)酵反應(yīng)罐3和氣泡室4隔離成獨(dú)立的兩部分。隔板上面均勻布置著通氣道和風(fēng)帽12，其中風(fēng)帽12設(shè)計(jì)成倒圓錐狀，上端封閉，下端全空，圓錐側(cè)面均勻分布通氣孔道。通氣孔道設(shè)置在風(fēng)帽12的側(cè)面目的是一方面防止料液堵塞孔道，另一方面回流氫氣通過孔道側(cè)面出氣，有利于氫氣向水平方向流動(dòng)，加強(qiáng)了氣體攪拌，避免料液短路現(xiàn)象的發(fā)生。由出氣管道、出氣閥門9、氫氣回流管道、氫氣回流閥門10和鼓風(fēng)機(jī)11組成了氫氣回流通道。出氣閥門9設(shè)在出氣管道上，用于控制產(chǎn)出的氫氣收集；氫氣回流閥門10設(shè)在氫氣回流管道上，用于控制回流的氫氣量大小。氫氣回流管道上設(shè)有鼓風(fēng)機(jī)11，末端與氣泡室4相通。氫氣回流通道目的是通過氫氣回流閥門10和鼓風(fēng)機(jī)11的調(diào)節(jié)，達(dá)到氣體攪拌的作用。由進(jìn)料管道、進(jìn)料閥門1、出料管道、出料閥門14和污泥泵13組成了料液回流通道。污泥泵13安裝在進(jìn)、出料管道之間，用于出料液中微生物部分回收和循環(huán)攪拌等目的。圖2是石英側(cè)光纖塔板5的具體結(jié)構(gòu)示意圖，石英側(cè)光纖塔板5由普通鈉玻璃管 51、石英側(cè)光纖52、石英側(cè)光纖塔板53、塔板通氣小孔M和太陽聚光器55組成。石英側(cè)光纖塔板53呈半圓狀，由3mm有機(jī)玻璃組成，塔板53用聚硫玻璃膠與反應(yīng)罐的鋼板壁相連。 在石英側(cè)光纖塔板53上，均勻分布許多透氣小孔，其作用是便于回流氫氣的向上流動(dòng)，加強(qiáng)料液攪拌，提高周圍料液的光照均勻性。石英側(cè)光纖塔板53上水平均勻布置著普通透明鈉玻璃管51，與透氣小孔交叉排列，管道內(nèi)徑為20mm，外徑為24mm。普通透明鈉玻璃管51 中分別設(shè)有一根石英側(cè)光纖52，直徑為15mm。在石英側(cè)光纖52中，光線沿光纖長(zhǎng)度方向均勻散射，為周圍料液提供光源。數(shù)個(gè)石英側(cè)光纖52匯合后由傳輸管道與太陽聚光器55連接。太陽聚光器55采用費(fèi)涅爾透鏡進(jìn)行聚光，由自動(dòng)跟蹤裝置實(shí)施三維定向跟蹤，可根據(jù)太陽高度角和方位角進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整，保證聚光器陽始終處于最佳受光狀態(tài)。圖3是U型換熱器塔板具體結(jié)構(gòu)示意圖，U型換熱器塔板由透氣小孔61、U型換熱器塔板62、U型換熱管63、熱水進(jìn)口閥門64、冷水出口閥門65、電加熱水箱66、溫度控制儀 67、溫度傳感器68、電加熱器69、排污閥60及循環(huán)水管道組成。U型換熱器塔板62上下均勻設(shè)置在發(fā)酵罐的內(nèi)部，塔板62為缺口狀的圓形，缺口長(zhǎng)度為反應(yīng)罐直徑的1/6(塔板最長(zhǎng)寬度d2與半徑之比為5/6)。塔板62為3mm的鋼板，與U型換熱管63外壁中部相連，與發(fā)酵罐內(nèi)壁焊接而成。U型換熱器塔板62上頁均勻分布著多個(gè)透氣小孔61，它們與U型換熱
6管63交替排列，用于回流氫氣的向上流動(dòng)，通過氣體和料液的攪拌作用，使U型換熱管63 中熱水能夠較好地加熱料液，并使料液溫度趨于均勻。U型換熱管63為不銹鋼管，內(nèi)徑為 40mm,外徑為45mm，水平設(shè)置在發(fā)酵罐內(nèi)部，并上下布置。U型換熱管63的進(jìn)水端通過熱水進(jìn)口閥門64與電加熱水箱66的熱水出口連接，出水端與電加熱水箱66的冷水進(jìn)口連接。 熱水進(jìn)口閥門64和冷水出口閥門65用于控制進(jìn)、出U型換熱管63的水量，便于恒溫控制。 電加熱水箱66的材料選用厚度為5mm的鋼板，內(nèi)部刷防銹漆，外部用聚氨脂進(jìn)行保溫。由溫度控制儀67、溫度傳感器68、電加熱器69共同構(gòu)成了恒溫?zé)崴刂蒲b置。電加熱器69 設(shè)在電加熱水箱66下部，用來加熱循環(huán)水。溫度控制儀67和溫度傳感器8用來控制電加熱水箱6中的水溫，設(shè)定熱水溫度為38°C。當(dāng)電加熱水箱66中水溫低于38°C，自動(dòng)啟動(dòng)電加熱器69 ；當(dāng)電加熱水箱66中水溫高于38 V，電加熱器69自動(dòng)關(guān)閉，使熱水始終處于恒定的溫度，以滿足低溫環(huán)境條件下生物質(zhì)光合制氫的需要。 如圖4中，風(fēng)帽12由風(fēng)帽壁15和通氣小孔16組成。風(fēng)帽壁15呈倒圓錐狀，上端封閉，防止反應(yīng)器中料液顆粒堵塞通氣孔道，下端與圓柱體回流氫氣孔道相通。風(fēng)帽壁15 四周均勻分布通氣小孔16，回流氫氣由通氣小孔16側(cè)向進(jìn)氣到反應(yīng)罐，有利于氫氣向水平方向流動(dòng)，加強(qiáng)了氣體攪拌，避免料液短路現(xiàn)象的發(fā)生。
權(quán)利要求
1.一種塔板氣泡式生物質(zhì)連續(xù)光合制氫的方法，其特征在于在內(nèi)置光源或者利用光導(dǎo)纖維將太陽光引入封閉容積條件下，將含有光合生物的物料交替經(jīng)過側(cè)光纖塔板和U型換熱器塔板，并在回流氫氣的氣泡作用下，通過懸浮熱交換和明暗發(fā)酵連續(xù)制氫。
2.一種實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述的塔板氣泡式生物質(zhì)連續(xù)光合制氫方法的裝置，包括太陽光傳輸器、密閉的光生物反應(yīng)器，其特征在于光生物反應(yīng)器包括上部的儲(chǔ)氣室，中部的塔板式反應(yīng)罐和下部的氣泡室，所述光生物反應(yīng)器的進(jìn)料口位于儲(chǔ)氣室與塔板式反應(yīng)罐之間側(cè)壁上，出料口位于塔板式反應(yīng)罐與氣泡室之間側(cè)壁上，出氣口位于儲(chǔ)氣室頂部，出氣管上連通有氫氣回流管，該氫氣回流管通過鼓風(fēng)機(jī)引流至氣泡室底部；在塔板式反應(yīng)罐內(nèi)自上而下交替分布有石英側(cè)光纖塔板和U型換熱器塔板，其中石英側(cè)光纖塔板與太陽光傳輸器連接，U型換熱器塔板與加熱器連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于還包括反應(yīng)液回流系統(tǒng)，該反應(yīng)液回流系統(tǒng)是將光生物反應(yīng)器出料口安裝出料管，該出料管上同時(shí)設(shè)置有回流管，回流管上安裝污泥泵后與進(jìn)料口連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于在反應(yīng)罐中交替叉排石英側(cè)光纖塔板和U 型換熱器塔板，各塔板上均勻分布透氣小孔，石英側(cè)光纖塔板的長(zhǎng)度為反應(yīng)罐直徑的一半， U型換熱器塔板的長(zhǎng)度為反應(yīng)罐直徑的5/6，滿足生物質(zhì)光合制氫明暗發(fā)酵。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的裝置，其特征在于在石英側(cè)光纖塔板和U型換熱器塔板的末端分布豎向固定有隔墻，隔墻向上超出相應(yīng)塔板上表面高度cl，隔墻向下超出相應(yīng)塔板下表面c2。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于其特征在于塔板式發(fā)酵反應(yīng)罐是圓柱體鋼板反應(yīng)器，內(nèi)壁刷有防腐漆，外壁加有保溫層和保護(hù)層。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于其特征在于所述氣泡室的出口設(shè)有隔板，上面均勻布置有通氣道，通氣道上安裝有風(fēng)帽，風(fēng)帽呈倒圓錐狀，上端封閉，下端全空， 圓錐側(cè)面均勻分布通氣孔道，回流氫氣通過孔道側(cè)面進(jìn)氣，實(shí)現(xiàn)氣液充分熱交換。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于其特征在于在半球體儲(chǔ)氣室包括出氣口、節(jié)流閥和氣液分離隔板，并且儲(chǔ)氣室內(nèi)腔上側(cè)的出口處設(shè)置有人字型氣液分離隔板，其頂部預(yù)留一小孔。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于其特征在于石英側(cè)光纖塔板上水平均勻布置有鈉玻璃管，鈉玻璃管用有機(jī)玻璃連接制成隔板，隔板用聚硫玻璃膠與反應(yīng)罐鋼板壁相連，鈉玻璃管中分別設(shè)有石英側(cè)光纖，各石英側(cè)光纖匯合后與太陽光聚光器相連。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于其特征在于U型換熱器塔板包括塔板和U型換熱管，U型換熱管水平布置在該塔板上，U型換熱管的熱水進(jìn)口與電加熱水箱的出水口連接，U型換熱管的冷水出口與電加熱水箱的進(jìn)水口連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種塔板氣泡式生物質(zhì)連續(xù)光合制氫的方法與裝置，屬于生物質(zhì)光合制氫的技術(shù)領(lǐng)域，其方法是利用太陽光，在內(nèi)置光源和封閉容積條件下，生物質(zhì)交替經(jīng)過石英側(cè)光纖塔板和U型換熱器塔板，在回流氫氣的氣泡作用下，通過懸浮熱交換和明暗發(fā)酵連續(xù)產(chǎn)氫過程，本發(fā)明方法工藝簡(jiǎn)單、操作方便。所述裝置主要由太陽光傳輸器、塔板式發(fā)酵反應(yīng)罐、加熱器、貯氣室、氣泡室、反應(yīng)液回流、氫氣回流七部分組成。本發(fā)明裝置設(shè)計(jì)合理、簡(jiǎn)單易行，能夠保證反應(yīng)器溫度均勻一致，料液實(shí)現(xiàn)明暗交替發(fā)酵，在較低溫的環(huán)境條件下達(dá)到生物質(zhì)連續(xù)產(chǎn)氫，減少常規(guī)能源消耗和低溫發(fā)酵制氫限制，提高生物質(zhì)產(chǎn)氫效率，反應(yīng)器穩(wěn)定、高效和連續(xù)地運(yùn)行。
文檔編號(hào)C12M1/107GK102191277SQ20111008009
公開日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2011年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月31日
發(fā)明者周雪花, 應(yīng)紀(jì)來, 焦有宙, 王毅, 胡建軍 申請(qǐng)人:河南農(nóng)業(yè)大學(xué)