本發明專利技術公開了一種濃縮回收空氣中二氧化碳用于培養微藻的裝置與方法。該裝置的主要部分為電動濃縮裝置和真空保溫自動控溫的微藻裝置，在電壓作用下，電動濃縮裝置的陽極室和陰極室分別電動產生H+和OH-。空氣中的二氧化碳進入陰極室轉化為HCO3-以及CO32-形式，并在電遷移作用下透過陰離子交換膜進入陽極室，在陽極室內獲得高濃度CO2氣體；被濃縮的CO2用于真空保溫自動控溫的微藻裝置中微藻的培養。將該裝置應用于空氣中或食品發酵過程中CO2的回收，作為合成食用微藻等的原料，具有一定的經濟價值，且流程簡單，無需化學試劑、無污染，易于拆卸檢查。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及。
技術介紹
隨著對微藻類研究的深入，研究人員發現，微藻類具有保健功能和有機物質提取價值。藻類中含有的藻蛋白和脂肪等物質，將其提取可以實現藥用價值和實現藻類制備有機燃料的可能性。微藻類利用光合作用生長，一般以二氧化碳為碳源，而空氣中的二氧化碳濃度低，直接將其用于微藻類的培養將延長微藻的生長周期和生長質量。本專利技術提供了一種濃縮空氣中的二氧化碳培養微藻的裝置和方法，將空氣中原先濃度約0.03%的二氧化碳濃縮后提取濃度大于99.0%的二氧化碳氣體通入到微藻培養箱中，為其提供碳源，同時，在培養箱中設置溫度控制裝置，保證良好的溫度環境，進而生產優質藻類。
技術實現思路
本專利技術的目的是克服現技術的不足，提供。濃縮回收空氣中二氧化碳用于培養微藻的裝置包括空氣泵、氣體前處理裝置、在線監控器、電動濃縮裝置、壓力控制·器、真空保溫自動控溫微藻培養池、陰極液罐、陽極液罐、控制閥門、噴淋裝置；電動回收二氧化碳裝置包括陰極板、陽極板、電源、陰離子交換膜、中性導電填料、陰極室、陽極室，電動濃縮裝置本體用陰離子交換膜分隔成陰極室、陽極室，陰極室和陽極室內填充有中性導電填料，陰極室內設有陰極板，陰極板與直流電源負極相連，陽極室內設有陽極板，陽極板與直流電源正極相連，真空保溫自動控溫微藻培養池中設置二氧化碳曝氣裝置和真空保溫管，其中，真空保溫管包括順次相連的導線、溫度調節裝置自動溫度控制加熱器，空氣泵與氣體前處理裝置相連，氣體前處理裝置經在線監控器與電動回收二氧化碳裝置的陰極室相連，陰極室底部液體出口經在線監控器、陰極液罐、控制閥門與高位吸收槽頂部液體入口相連，高位吸收槽底部液體出口與陰極室頂部的噴淋裝置相連，陰極室頂部的氣體出口經在線監控器分別于第一出氣口和第二出氣口相連，第一出氣口經控制閥門與高位吸收槽下部氣體入口相連，第二出氣口經控制閥門通入大氣，陽極室底部液體出口經在線監控器、陽極液罐、控制閥門與陽極室頂部的噴淋裝置相連，陽極室頂部出氣口經壓力控制器與真空保溫自動控溫微藻培養池相連；所述的真空保溫自動控溫微藻培養池由至少一根真空保溫管組成；真空保溫管直徑為5.0cm 至 50.0cm、長度為 50.0cm 至 5000.0cm。所述的真空保溫管為硬質玻璃、石英玻璃、丙烯酸樹酯、PVC透明塑料板、聚丙板中的一種或多種。所述的中性導電填料為凸凹溝槽開孔瓷球、活性瓷球、開孔瓷球、微孔瓷球、蓄熱瓷球、研磨瓷球、三形多孔瓷質、樹脂填料中的一種或多種。所述的陰極板和陽極板的材料為石墨、活性炭纖維氈、活性炭纖維布、導電金屬或導電金屬氧化物。所述的導電金屬或導電金屬氧化物表面涂敷有Pb02、Ru02、Ir02、Ti02、Mn02中至少一種。濃縮回收空氣中二氧化碳用于培養微藻的方法是:電動濃縮裝置在20V以上產生直流電，促使陽極室內產生大量H+，形成酸性氛圍，pH彡1.0，陰極室產生大量0H_，形成堿性氛圍，pH彡13.0 ;空氣中的氣體經空氣泵吹氣和氣體前處理裝置的除塵等預處理后，經在線監控器進入電動濃縮的陰極室，空氣中的二氧化碳與電動產生的堿液反應生成碳酸根或碳酸氫根，其余氣體不吸收排放，生成的酸根離子在電場的作用下遷移，經過陰離子交換膜進入陽極室，與電動產生H+的結合并生成純凈的CO2氣體，生成的CO2氣體經壓力控制器進入真空保溫自動控溫微藻培養池，為藻類光合作用提供碳源，真空保溫自動控溫微藻培養池中設置真空保溫管，在自動溫度控制加熱器的作用下保證藻類生長溫度。與現有技術相比，本專利技術具有以下優點: 1)流程簡單，實現回收空氣中二氧化碳培養微藻； 2)電動產生H+和0H_，無需化學試劑、無污染； 3)提高微藻的生長速度和質量； 4)易于拆卸檢查。附圖說明圖1是濃縮回收空氣中二氧化碳用于培養微藻的的裝置結構示意 圖2是本專利技術的真空保溫微藻培養器結構示意 圖3是本專利技術的自動控溫防水加熱器結構示意 圖4是濃縮空氣中二氧化碳培養對螺旋藻的生長曲線 圖5是培養池溫度和室外溫度變化曲線圖中:空氣泵1、氣體前處理裝置2、在線監控器3、電動濃縮裝置4、壓力控制器5、真空保溫自動控溫微藻培養池6、陰極板7、陽極板8、電源9、陰離子交換膜10、中性導電填料11、陰極室12、陽極室13、陽極液罐14、陰極液罐15、控制閥門16、噴淋裝置17、高位吸收槽18、二氧化碳曝氣裝置19、中空真空保溫管20、自動溫度控制加熱器21、溫度調節裝置22、導線23。具體實施例方式如圖1、圖2、圖3所示，濃縮回收空氣中二氧化碳用于培養微藻的裝置包括空氣泵1、氣體前處理裝置2、在線監控器3、電動濃縮裝置4、壓力控制器5、真空保溫自動控溫微藻培養池6、陽極液罐14、陰極液罐15、控制閥門16、噴淋裝置17;電動回收二氧化碳裝置4包括陰極板7、陽極板8、電源9、陰離子交換膜10、中性導電填料11、陰極室12、陽極室13，電動濃縮裝置4本體用陰離子交換膜10分隔成陰極室12、陽極室13，陰極室12和陽極室13內填充有中性導電填料11，陰極室12內設有陰極板7，陰極板7與直流電源9負極相連，陽極室13內設有陽極板8，陽極板8與直流電源9正極相連，真空保溫自動控溫微藻培養池6中設置二氧化碳曝氣裝置19和真空保溫管20，其中，真空保溫管20包括順次相連的導線23、溫度調節裝置22、自動溫度控制加熱器21，空氣泵I與氣體前處理裝置2相連，氣體前處理裝置2經在線監控器3與電動回收二氧化碳裝置4的陰極室12相連，陰極室12底部液體出口經在線監控器3、陰極液罐15、控制閥門16與高位吸收槽18頂部液體入口相連，高位吸收槽18底部液體出口與陰極室12頂部的噴淋裝置17相連，陰極室12頂部的氣體出口經在線監控器3分別于第一出氣口和第二出氣口相連，第一出氣口經控制閥門16與高位吸收槽18下部氣體入口相連，第二出氣口經控制閥門16通入大氣，陽極室13底部液體出口經在線監控器3、陽極液罐14、控制閥門16與陽極室13頂部的噴淋裝置17相連，陽極室13頂部出氣口經壓力控制器5與真空保溫自動控溫微藻培養池6相連； 所述的真空保溫自動控溫微藻培養池6由至少一根真空保溫管20組成；真空保溫管20 直徑為 5.0cm 至 50.0cm、長度為 50.0cm 至 5000.0cm。所述的真空保溫管20為硬質玻璃、石英玻璃、丙烯酸樹酯、PVC透明塑料板、聚丙板中的一種或多種。所述的中性導電填料11為凸凹溝槽開孔瓷球、活性瓷球、開孔瓷球、微孔瓷球、蓄熱瓷球、研磨瓷球、三形多孔瓷質、樹脂填料中的一種或多種。所述的陰極板7和陽極板8的材料為石墨、活性炭纖維氈、活性炭纖維布、導電金屬或導電金屬氧化物。所述的導電金屬或導電金屬氧化物表面涂敷有Pb02、Ru02、Ir02、Ti02、Mn02中至少一種。濃縮回收空氣中二氧化碳用于培養微藻的方法是:電動濃縮裝置4在20V以上產生直流電，促使陽極室13內產生大量H+，形成酸性氛圍，pH彡1.0，陰極室12產生大量0H_，形成堿性氛圍，pH ^ 13.0 ;空氣中的氣體經空氣泵I吹氣和氣體前處理裝置2的除塵等預處理后，經在線監 控器3進入電動濃縮裝置4的陰極室12，空氣中的二氧化碳與電動產生的堿液反應生成碳酸根或碳酸氫根，其余氣體不吸收排放，生成的酸根本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種濃縮回收空氣中二氧化碳用于培養微藻的裝置，其特征在于包括空氣泵（1）、氣體前處理裝置（2）、在線監控器（3）、電動濃縮裝置（4）、壓力控制器（5）、真空保溫自動控溫微藻培養池（6）、陽極液罐（14）、陰極液罐（15）、控制閥門（16）、噴淋裝置（17）；電動回收二氧化碳裝置（4）包括陰極板（7）、陽極板（8）、電源（9）、陰離子交換膜（10）、中性導電填料（11）、陰極室（12）、陽極室（13），電動濃縮裝置（4）本體用陰離子交換膜（10）分隔成陰極室（12）、陽極室（13），陰極室（12）和陽極室（13）內填充有中性導電填料（11），陰極室（12）內設有陰極板（7），陰極板（7）與直流電源（9）負極相連，陽極室（13）內設有陽極板（8），陽極板（8）與直流電源（9）正極相連，真空保溫自動控溫微藻培養池（6）中設置二氧化碳曝氣裝置（19）和真空保溫管（20），其中，真空保溫管（20）包括順次相連的導線（23）、溫度調節裝置（22）、自動溫度控制加熱器（21），空氣泵（1）與氣體前處理裝置（2）相連，氣體前處理裝置（2）經在線監控器（3）與電動回收二氧化碳裝置（4）的陰極室（12）相連，陰極室（12）底部液體出口經在線監控器（3）、陰極液罐（15）、控制閥門（16）與高位吸收槽（18）頂部液體入口相連，高位吸收槽（18）底部液體出口與陰極室（12）頂部的噴淋裝置（17）相連，陰極室（12）頂部氣體出口經在線監控器（3）分別于第一出氣口和第二出氣口相連，第一出氣口經控制閥門（16）與高位吸收槽（18）下部氣體入口相連，第二出氣口經控制閥門（16）通入大氣，陽極室（13）底部液體出口經在線監控器（3）、陽極液罐（14）、控制閥門（16）與陽極室（13）頂部的噴淋裝置（17）相連，陽極室（13）頂部出氣口經壓力控制器（5）與真空保溫自動控溫微藻培養池（6）相連。...
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：吳祖成，常園園，任瓊，廖文，秦丹丹，
申請(專利權)人：浙江大學，
類型：發明
國別省市：
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