專利名稱：生物發(fā)酵連續(xù)制氫裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種生物發(fā)酵連續(xù)制氫裝置，屬生物發(fā)酵制氫設備技術領域。
背景技術：
隨著化石能源的枯竭及其使用所帶來的環(huán)境污染問題的日益嚴重，人類將面臨嚴重的能源 危機與環(huán)境污染。氫是一種理想的新能源，具有資源豐富、燃燒熱值高、清潔無污染、適用范 圍廣的特點。
目前，氫氣主要來自化石燃料的重整轉化(占氫氣來源的96%)和電解水制氫(占4%)。這 顯然未能擺脫原有的化石能源體系，如何可持續(xù)地從自然界中獲取氫氣尤其受到人們的關注， 生物制氫是解決這一問題的重要途徑之一。生物發(fā)酵產氫潛力巨大，原料來源廣泛，在獲得氫 能的同時，還能夠處理有機污染物，被認為是可再生替代能源研究應用領域中最具發(fā)展前景的 經濟且無污染的重要技術之一，倍受國內外專家的關注。雖然生物制氫具有很大的優(yōu)越性，但 目前該項技術實現(xiàn)產業(yè)化還需要解決產氫的穩(wěn)定性和持久性問題。要從根本上提高產氫的穩(wěn)定 性和持久性，必須要消除丙酸、丁酸等代謝產物有機酸的抑制作用。
發(fā)明內容
本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術之不足，提供一種生物發(fā)酵連續(xù)制氫裝置，以解決產 氫的穩(wěn)定性和持久性問題，提高產氫原料的利用率和產氫效率。
本實用新型的技術方案為 一種生物發(fā)酵連續(xù)制氫裝置，包括原料液儲罐，廢液收集池， 氫氣儲罐，其特征在于還包括分別與原料液儲罐、廢液收集池、氫氣儲罐相連的生物發(fā)酵反應 器，且生物發(fā)酵反應器的殼體上設有進、出口，殼體內設有其內裝有混合產氫微生物填充料、 其底設有濾網的填充柱，填充柱下部設為進料口，上部設為氫氣集氣室。將原料液送入生物發(fā) 酵反應器中，在填充柱中發(fā)生厭氧發(fā)酵產氫反應后，氫氣進入上部集氣室后自輸氣管進入氫氣 儲罐，發(fā)酵后的液體進入廢液收集池，從而完成生物制氫。
所述生物發(fā)酵反應器殼體設為長方體或圓柱體，殼體內的填充柱設置一個，或者二個，或 者多個，其形狀設為與殼體相適應的長方體或圓住體， 一個填充柱為一級產氫，多個填充柱為 多級產氫，以便根據實際需要選擇填充柱數(shù)量，滿足用戶要求。
所述填充柱頂部一側設有擋板，另一側設有溢流口，填充柱底部位于溢液口下方設有隔板，以便原料液依次進入各填充柱內逐級進行生物制氫，防止原料液串級，提高原料液利用率。
所述生物發(fā)酵反應器的進、出口設進料口、出料口和出氣口，其中進料口設置在第一級填 充柱底部，并通過輸液管、閥門與原料液儲罐相連；出料口設置在最末一級填充柱底部，并通 過輸液管、閥門與廢液收集池相連；出氣口設置在集氣室頂部，并通過輸氣管及單向閥與氫氣 儲罐相連。
本實用新型具有下列優(yōu)點采用上述方案，即由多級填充柱串聯(lián)組成的生物發(fā)酵反應器， 很好地解決了產氫的穩(wěn)定性和持久性問題，同時提高了產氫原料的利用率和產氫效率，實現(xiàn)高 效、連續(xù)、持久地產氫，本實用新型結構簡單，運行可靠，操作方便，成本低，實用性強，具 有很好的推廣應用價值。


圖1為本實用新型之結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型做進一步描述，但本實用新型之內容并不局限于此。 如圖1，本實用新型提供的生物發(fā)酵連續(xù)制氫裝置，包括原料液儲罐1，廢液收集池11， 氫氣儲罐13，還包括生物發(fā)酵反應器8，生物發(fā)酵反應器8的殼體設為長方體，其上的進、出 口設為進料口、出料口和出氣口，進料口設置在第一級填充柱6底部，并通過輸液管3、閥門2 與原料液儲罐1相連，出料口設置在最末一級填充柱底部，并通過輸液管10、閥門10與廢液 收集池ll相連，出氣口設置在集氣室18頂部，并通過輸氣管17及單向闊15置于二氧化碳脫 除罐12底部，二氧化碳脫除罐12頂部通過輸氣管、單向閥14與氫氣儲罐13相連；生物發(fā)酵 反應器8殼體內的填充柱6設置多個，即多級產氫，填充柱6設為長方體，每一填充柱6頂部 一側設有擋板19，另一側設有溢流口20，填充柱6底部位于溢流口下方設有隔板7，以阻止原 料液串級，填充柱6內裝有混合產氫微生物填充料4，填充柱6底部設有濾網5，填充柱6下部 為進料口，上部為氫氣集氣室18。其工作原理如下發(fā)酵用的原料液自儲罐1通過輸液管3進 入生物發(fā)酵反應器8的第一級填充柱6底部，在流經填充柱6中進行厭氧發(fā)酵產氫反應，發(fā)酵 液經設在填充柱6頂部的溢流口 20進入第二級產氫菌種填充柱6底部，繼續(xù)進行厭氧發(fā)酵反應， 依此進行多級反應后，發(fā)酵液收集于廢液收集池11中；在生物發(fā)酵反應器中產生的氫氣自頂部 集氣室18經輸氣管17進入二氧化碳脫除罐12除二氧化碳后，儲存于氫氣儲罐13中，從而實 現(xiàn)連續(xù)生物發(fā)酵制氫。
權利要求1、一種生物發(fā)酵連續(xù)制氫裝置，包括原料液儲罐，廢液收集池，氫氣儲罐，其特征在于還包括分別與原料液儲罐、廢液收集池、氫氣儲罐相連的生物發(fā)酵反應器，且生物發(fā)酵反應器的殼體上設有進、出口，殼體內設有其內裝有混合產氫微生物填充料、其底設有濾網的填充柱，填充柱下部設為進料口，上部設為氫氣集氣室。
2、 根據權利要求1所述的生物發(fā)酵連續(xù)制氫裝置，其特征在于所述生物發(fā)酵反應器殼體設 為長方體，殼體內的填充柱設置一個，或者二個，或者多個，其形狀設為與殼體相適應的長方 體。
3、 根據權利要求1所述的生物發(fā)酵連續(xù)制氫裝置，其特征在于所述填充柱頂部一側設有擋 板，另一側設有溢流口，填充柱底部位于溢液口下方設有隔板。
4、 根據權利要求1所述的生物發(fā)酵連續(xù)制氫裝置，其特征在于所述生物發(fā)酵反應器的進、 出口設為進料口、出料口和出氣口，其中進料口設置在第一級填充柱底部，并通過輸液管、閥 門與原料液儲罐相連，出料口設置在最末一級填充柱底部，并通過輸液管、閥門與廢液收集池 相連，出氣口設置在集氣室頂部，并通過輸氣管及單向閥與氫氣儲罐相連。
專利摘要本實用新型提供一種生物發(fā)酵連續(xù)制氫裝置，包括原料液儲罐，廢液收集池，氫氣儲罐，其特征在于還包括分別與原料液儲罐、廢液收集池、氫氣儲罐相連的生物發(fā)酵反應器，且生物發(fā)酵反應器的殼體上設有進、出口，殼體內設有其內裝有混合產氫微生物填充料、其底設有濾網的填充柱，填充柱下部設為進料口，上部設有氫氣集氣室。通過多級填充柱串聯(lián)組成的生物發(fā)酵反應器，很好地解決了產氫的穩(wěn)定性和持久性問題，同時提高了產氫原料的利用率和產氫效率，實現(xiàn)高效、連續(xù)、持久地產氫，本實用新型結構簡單，運行可靠，操作方便，成本低，實用性強，具有很好的推廣應用價值。
文檔編號C12M1/00GK201224726SQ200820081148

公開日2009年4月22日 申請日期2008年4月30日 優(yōu)先權日2008年4月30日
發(fā)明者包桂蓉, 吳楨芬, 華 王, 蘇有勇 申請人:昆明理工大學