[发明专利]序批式同步糖化光合生物制氢反应器及其制氢操作方法

权利要求书

1.序批式同步糖化光合生物制氢反应器，其特征在于：包括光合产氢单元和设置在光合产氢单元内部的酶解反应单元；

光合产氢单元包括顶部敞口且呈圆筒形的透明容器，透明容器的顶部通过第一安装螺栓设置有第一密封盖，第一密封盖上设置有进料孔，透明容器底部设置有出料孔；

酶解反应单元包括中心线重合且均沿垂直方向设置的下筒体、上筒体和渗透膜筒体，下筒体下端固定设置在透明容器内底部中间，上筒体穿过并固定连接在第一密封盖上，渗透膜筒体上端和下端分别通过一个卡簧连接在上筒体和下筒体的内壁，渗透膜筒体的孔径为0.06mm；上筒体上端通过第二安装螺栓设置有位于第一密封盖上方的第二密封盖，第二密封盖上设置有氢气出孔；

还包括导气管，导气管的上端连接在第一密封盖上并与透明容器内部连通，导气管的下单连接在透明容器底部并与下筒体内部连通。

2.如权利要求1所述的序批式同步糖化光合生物制氢反应器的制氢操作方法，其特征在于：包括以下步骤，

（1）、检验同步糖化产氢发酵反应器的气密性；

（2）加料：打开第二密封盖，将粉碎至0.45-0.08mm的纤维素生物质颗粒和纤维素酶通过上筒体加入到酶解反应单元的渗透膜筒体和下筒体内，同时加入一定量的产氢培养基和柠檬酸钠缓冲液；光合细菌和产氢培养基进料孔加入到光合产氢单元的透明容器内；

（3）、透明容器内的液体与渗透膜筒体内的液体维持同一水平线上，使用pH值测试仪穿过进料孔对透明容器内的液体进行检测，将整体的发酵初始pH调到6.5，光合细菌的接种为30%（v/v）；

（4）、将同步糖化产氢发酵反应器整体放置于光照强度为3500lux、温度为35℃的恒温箱中；

（5）、酶解反应前期纤维素生物质颗粒是漂浮状态，能较好的与纤维素酶接触，随着反应的进行纤维素可以会被酶解出来的糖粘合在一起，产生糊化状态；在酶解反应单元内产生的碳水化合物经过渗透膜筒体进入产氢发酵单元的透明容器内，光合细菌利用渗透过来的有机物进行代谢产氢，产生的氢气经过导气管进入酶解反应单元底部，对酶解中纤维素生物质颗粒进行吹扫，打破酶解产生的糖使纤维素生物质糊化状态，使纤维素生物质颗粒继续呈漂浮状态，保证纤维素生物质颗粒与纤维素酶有充分的接触面积，增大酶解效率，产生的氢气通过氢气出孔进行收集；

（6）、制氢反应结束后的反应液通过出料孔排出，酶解反应后的纤维素生物质通过打开第二密封盖取出。