国产性70yerg老太,色综合在,国产精品亚洲一区二区无码,无码人妻束缚av又粗又大

基本信息

項(xiàng)目名稱：
制備生物柴油的微藻光生物反應(yīng)器的研制
小類：
能源化工
簡介：
產(chǎn)油微藻具有不與糧食作物競爭土地、肥料和新鮮水的優(yōu)點(diǎn)，這對(duì)環(huán)境的保護(hù)，資源的合理配置和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。 為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本作品提供一種連續(xù)式柱狀光生物反應(yīng)器微藻培養(yǎng)系統(tǒng)用以連續(xù)化培養(yǎng)產(chǎn)油微藻。本作品主體為連續(xù)式培養(yǎng)微藻的光生物反應(yīng)器，目的在于用本反應(yīng)器對(duì)所選微藻進(jìn)行研究型培養(yǎng)，以實(shí)現(xiàn)高密度、大規(guī)模培養(yǎng)，連續(xù)生產(chǎn)微藻，提取油脂并最終制備生物柴油。
詳細(xì)介紹：
能源危機(jī)和環(huán)境污染是當(dāng)今世界的兩大問題。為了實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的和諧發(fā)展，尋找低污染的可再生能源已成為迫切的需要。作為優(yōu)質(zhì)的化石燃料的代用品，生物柴油是一種理想的可再生能源。 目前我國正大力開發(fā)生物柴油并推進(jìn)其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。 某些微藻因其具有含油量高、易于培養(yǎng)、單位面積產(chǎn)量大等特點(diǎn)，是優(yōu)質(zhì)的生物柴油原料。與傳統(tǒng)的植物油原料相比，產(chǎn)油微藻具有不與糧食作物競爭土地、肥料和新鮮水的優(yōu)點(diǎn)，這對(duì)環(huán)境的保護(hù)，資源的合理配置和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。 盡管微藻生物柴油具有巨大的優(yōu)勢，目前利用微藻生產(chǎn)生物柴油還處于初級(jí)階段，其主要瓶頸就在于高昂的生產(chǎn)成本。而其中前期的培養(yǎng)成本就占到了70%。因此研制出一個(gè)低成本高效率的微藻培養(yǎng)系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)利用微藻生產(chǎn)生物柴油的一個(gè)關(guān)鍵性步驟。 目前，實(shí)驗(yàn)室用于微藻培養(yǎng)的容器多采用序批式的三角瓶等，但產(chǎn)量低，光利用率低且不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)。在規(guī)模化生產(chǎn)上，則主要采用開放式的培養(yǎng)形式。開放式培養(yǎng)簡單、投資少；但培養(yǎng)條件變化較大，并存在嚴(yán)重的生物污染，產(chǎn)油微藻的培養(yǎng)效率低。現(xiàn)有技術(shù)的不成熟，加之前期較高的培養(yǎng)成本，使得微藻生物柴油的產(chǎn)業(yè)化難以實(shí)現(xiàn)。 為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本作品提供一種連續(xù)式柱狀光生物反應(yīng)器微藻培養(yǎng)系統(tǒng)用以連續(xù)化培養(yǎng)產(chǎn)油微藻。本作品主體為連續(xù)式培養(yǎng)微藻的光生物反應(yīng)器，目的在于用本反應(yīng)器對(duì)所選微藻進(jìn)行研究型培養(yǎng)，以實(shí)現(xiàn)高密度、大規(guī)模培養(yǎng)，連續(xù)生產(chǎn)微藻，提取油脂并最終制備生物柴油。 因?yàn)槲⒃瀹a(chǎn)生物柴油成本的70%是微藻的培養(yǎng)成本，微藻的生物量是生產(chǎn)微藻生物柴油的一個(gè)關(guān)鍵步驟；此外，藻類油脂的含量和構(gòu)成也是決定生物柴油產(chǎn)量和品質(zhì)的重要因素。針對(duì)以上兩個(gè)方面，本發(fā)明除對(duì)反應(yīng)器不斷進(jìn)行改進(jìn)外，還在中試規(guī)模重點(diǎn)對(duì)二形柵藻（S. dimorphus）的生物量生產(chǎn)、油脂產(chǎn)率和油脂特性進(jìn)行了研究，以期建立一個(gè)“高密度、高油脂”的微藻培養(yǎng)體系；接著，我們還研究了培養(yǎng)過程中培養(yǎng)液中營養(yǎng)元素的變化情況，以探究該藻種對(duì)營養(yǎng)元素的需求和利用情況；最后，基于二形柵藻對(duì)營養(yǎng)元素的需求，將培養(yǎng)液用城市生活污水處理的二級(jí)出水替代， 使其達(dá)到培養(yǎng)微藻產(chǎn)生物能源和污水處理相結(jié)合的目的。

作品圖片

  • 制備生物柴油的微藻光生物反應(yīng)器的研制
  • 制備生物柴油的微藻光生物反應(yīng)器的研制
  • 制備生物柴油的微藻光生物反應(yīng)器的研制

作品專業(yè)信息

設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)

目前，實(shí)驗(yàn)室用于微藻培養(yǎng)的容器多采用序批式的三角瓶等，但產(chǎn)量低，光利用率低且不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)。在規(guī)?；a(chǎn)上，則主要采用開放式的培養(yǎng)形式。開放式培養(yǎng)簡單、投資少；但培養(yǎng)條件變化較大，并存在嚴(yán)重的生物污染，產(chǎn)油微藻的培養(yǎng)效率低。現(xiàn)有技術(shù)的不成熟，加之前期較高的培養(yǎng)成本，使得微藻生物柴油的產(chǎn)業(yè)化難以實(shí)現(xiàn)。 為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本作品提供一種連續(xù)式柱狀光生物反應(yīng)器微藻培養(yǎng)系統(tǒng)用以連續(xù)化培養(yǎng)產(chǎn)油微藻。本作品主體為連續(xù)式培養(yǎng)微藻的光生物反應(yīng)器，目的在于用本反應(yīng)器對(duì)所選微藻進(jìn)行研究型培養(yǎng)，以實(shí)現(xiàn)高密度、大規(guī)模培養(yǎng)，連續(xù)生產(chǎn)微藻，提取油脂并最終制備生物柴油。 創(chuàng)新點(diǎn)： 1、基于對(duì)現(xiàn)有反應(yīng)器種類的研究，以連續(xù)，大規(guī)模生產(chǎn)和利用二級(jí)出水培養(yǎng)等為目的，設(shè)計(jì)了一系列相關(guān)實(shí)驗(yàn)，以機(jī)械結(jié)構(gòu)要求結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果確定反應(yīng)器設(shè)計(jì)指標(biāo)。 2、設(shè)計(jì)了獨(dú)特的內(nèi)流循環(huán)，光區(qū)暗區(qū)反應(yīng)單元，可方便地調(diào)節(jié)反應(yīng)器的光暗循環(huán)時(shí)間比，營養(yǎng)因子和環(huán)境因素，并實(shí)現(xiàn)微藻的連續(xù)產(chǎn)出。 3、成功實(shí)現(xiàn)以城市污水處理廠二級(jí)污水代替?zhèn)鹘y(tǒng)培養(yǎng)基培養(yǎng)微藻，在降低成本的同時(shí)，凈化和利用一定量的污水，緩解環(huán)境壓力。 技術(shù)關(guān)鍵和主要指標(biāo)： （1）反應(yīng)器的光暗循環(huán)調(diào)節(jié) （2）恒溫控制技術(shù) （3）污水替代培養(yǎng) （4）連續(xù)生產(chǎn)的實(shí)現(xiàn) 采用設(shè)置相同的蠕動(dòng)泵對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行營養(yǎng)液的加料和成熟藻液的采出。每日連續(xù)產(chǎn)出總體積的10%，實(shí)現(xiàn)微藻連續(xù)不間斷的生長。

科學(xué)性、先進(jìn)性

本作品的科學(xué)性與先進(jìn)性在于： 1、本作品采用一組平行排列的透明柱式管道并聯(lián)，突破管道長度限制； 2、管外置直行冷熒光光源，光滑光反射平板，調(diào)節(jié)光/暗區(qū)基質(zhì)體積和內(nèi)流循環(huán)，有效控制光暗比和光/暗循環(huán)時(shí)間，提高光利用率，減小光抑制和光氧化損傷； 3、采用機(jī)械泵推動(dòng)水體流動(dòng)，氣升式攪拌，光徑小，氣體交換充分，有效緩解氧化損傷，補(bǔ)償二氧化碳，實(shí)現(xiàn)氧解析，連續(xù)進(jìn)料、采收，實(shí)現(xiàn)規(guī)?；囵B(yǎng)。 4、本作品培養(yǎng)環(huán)境穩(wěn)定、主要培養(yǎng)參數(shù)容易控制，在優(yōu)化產(chǎn)油微藻培養(yǎng)條件等方面具有優(yōu)勢，結(jié)構(gòu)簡單，可以根據(jù)需要進(jìn)行放大，適合產(chǎn)油微藻的工業(yè)化大規(guī)模培養(yǎng)。 經(jīng)查新報(bào)告表明，本項(xiàng)目利用污水替代培養(yǎng)基培養(yǎng)產(chǎn)油藻類，并實(shí)現(xiàn)藻類的連續(xù)生產(chǎn)，根據(jù)微藻所需的光暗要求，設(shè)計(jì)內(nèi)流循環(huán)，使微藻在反應(yīng)器內(nèi)交替流過光區(qū)和暗區(qū)反應(yīng)單元，通氣導(dǎo)管伸直光區(qū)反應(yīng)單元底部，沿管軸方向分布微孔，管底部留有大孔，完成氣浮攪拌，使反應(yīng)器混合均勻，在國內(nèi)公開發(fā)表的中文文獻(xiàn)中未見相同報(bào)道。

獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果

無

作品所處階段

中試階段

技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式

專利

作品可展示的形式

現(xiàn)場演示、錄像、樣品

使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測

技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢： 從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)到成品制作，我們自主研發(fā)整個(gè)項(xiàng)目中的關(guān)鍵技術(shù)，參與了項(xiàng)目的整個(gè)流程，所以本作品具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。 和已有產(chǎn)品相比，本作品采用氣浮式攪拌，減少能耗的同時(shí)降低噪音污染，利用污水培養(yǎng)進(jìn)一步降低成本，獨(dú)特的內(nèi)流循環(huán)設(shè)計(jì)使微藻交替流過光暗反應(yīng)區(qū)，可根據(jù)不同藻種的要求調(diào)節(jié)流速，實(shí)現(xiàn)條件最優(yōu)化。 因此具有高傳質(zhì)、高度混合，低能耗，易消毒，控溫方便，光抑制和光氧化少，壁生長程度低等優(yōu)勢，針對(duì)光照面積/體積比較小的缺點(diǎn)，也可通過設(shè)置人工光源、反射強(qiáng)的底板加以改進(jìn)，本作品規(guī)模大，應(yīng)用范圍廣，產(chǎn)品一次性投入，通過逐步優(yōu)化，可大大提高生產(chǎn)潛力。污水培養(yǎng)微藻在降低成本的同時(shí)，可以解決部分生活污水的處理問題，緩解環(huán)境壓力。 目前世界資源匱乏日益加劇，原油價(jià)格居高不下，迫切需要新能源的開發(fā)。生物柴油，尤其是微藻生物柴油原料可再生，占用土地、淡水等資源少，是潛力巨大的可再生資源。本作品的研制成功，不僅可以推動(dòng)微藻生物柴油在實(shí)驗(yàn)室的研究，也可加快微藻生物柴油的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

同類課題研究水平概述

國內(nèi)的阮榕生等利用不同的反應(yīng)器研究微藻的生長狀況，得出結(jié)論微藻生長受培養(yǎng)基pH、CO2注入、湍流度和光照條件的影響，螺旋狀生物反應(yīng)器比錐型瓶生物反應(yīng)器更有利于微藻的生長， 這主要?dú)w功于前者有更高的光利用效率和攪拌效果的改善。胡洪營等研究了微藻在污水深度脫氮除磷中的應(yīng)用及作用機(jī)理，目前常用的是柵藻(Scenedesm)、小球藻(Chlorella)和螺旋藻(Spirulina)，用二級(jí)出水培養(yǎng)微藻，并在光生物反應(yīng)器和一級(jí)處理曝氣池間通過氣體回流建立耦合系統(tǒng)，將微藻深度脫氮除磷與產(chǎn)生物柴油相結(jié)合；都基峻等利用煙氣培養(yǎng)野生混合微藻，結(jié)果表明微藻培養(yǎng)初期補(bǔ)充CO2可以明顯縮短藻的適應(yīng)期，提高其生長速率，全天光照能夠提高藻細(xì)胞生長速率，并有利于生長速率和微藻生物最的穩(wěn)定；在微藻生物最和光輻射總量一定的情況下，降低光照強(qiáng)度、延長光照時(shí)問更有利于油脂的積累。 目前，我國微藻技術(shù)在耐受藻種的選擇和污染物處理方面的研究已有很多，對(duì)微藻生物柴油的開發(fā)和研究尚處于起步階段，但已把發(fā)展生物柴油列入國家能源發(fā)展計(jì)劃中?，F(xiàn)有的研究往往采用序批式純培養(yǎng)微藻，培養(yǎng)能力相對(duì)較小，進(jìn)行連續(xù)流微藻的培養(yǎng)及產(chǎn)油研究，以滿足生物柴油生產(chǎn)的原料需求。 可見較多的是：平板式、軟管式和柱式。但平板式光生物反應(yīng)器培養(yǎng)箱較深，光線透射效率較低，流體壓力大，藻株較大程度附壁生長，且按比例擴(kuò)大需要大量的隔層和支持材料；塑料軟管式反應(yīng)器pH、DO、CO2沿管道的梯度變化較大，轉(zhuǎn)角處易結(jié)垢，造成一定程度附壁生長，光線穿透能力降低，須定時(shí)更換塑料軟管，耗費(fèi)大量的人力和時(shí)間。本研究根據(jù)微藻所需的光暗要求，設(shè)計(jì)內(nèi)流循環(huán)，使微藻在反應(yīng)器內(nèi)交替流過光區(qū)和暗區(qū)反應(yīng)單元，通氣導(dǎo)管伸直光區(qū)反應(yīng)單元底部，沿管軸方向分布微孔，管底部留有大孔，完成氣浮攪拌，使反應(yīng)器混合均勻，在國內(nèi)公開發(fā)表的中文文獻(xiàn)中未見相同報(bào)道。
建議反饋 返回頂部