[发明专利]一种光合细菌培养-光发酵产氢联合反应器及利用其进行制氢的方法

权利要求书

1.一种光合细菌培养-光发酵产氢联合反应器，其特征在于，包括设于第一支座上的筒体和设于第二支座上的箱体，筒体由顶板、底板以及设于底板和顶板之间的圆柱形侧壁组成，筒体内从外至内依次设有第一圆柱形隔断和第二圆柱形隔断，圆柱形侧壁和第一圆柱形隔断之间形成光合细菌培养区，第一圆柱形隔断和第二圆柱形隔断之间形成保温照明区，第二圆柱形隔断内形成光发酵产氢区，所述箱体内从左至右依次设有第一隔板、第二隔板，第一隔板和箱体左侧壁之间的空间形成生长培养基室，第一隔板、第二隔板之间的空间形成清水室，第二隔板和箱体右侧壁之间的空间形成产氢基质室，生长培养基室通过软管与光合细菌培养区连通，清水室与保温照明区通过软管连通，产氢基质室通过软管与光发酵产氢区连通，光合细菌培养区、保温照明区、光发酵产氢区内均设有温度传感器，三个温度传感器分别和温度控制器连接；第二圆柱形隔断的外壁上缠绕固定有LED灯带，保温照明区所对应的底板上设有电加热丝，光合细菌培养区和光发酵产氢区的下部设有连通管，连通管上设有电磁阀。

2.根据权利要求1所述光合细菌培养-光发酵产氢联合反应器，其特征在于，第二圆柱形隔断内设有搅拌机构，所述搅拌机构包括电机、搅拌叶和搅拌轴，电机设于顶板上，搅拌轴穿过顶板且顶部和电机相连，搅拌轴向下延伸伸入光发酵产氢区的下部，搅拌叶固定于搅拌轴上，光发酵产氢区所对应的顶板上设有产氢出口管道，产氢出口管道上设有气体流量计，每根软管上均设有截止阀和蠕动泵。

3.根据权利要求1所述光合细菌培养-光发酵产氢联合反应器，其特征在于，生长培养基室、清水室、产氢基质室的顶部设有进料口，生长培养基室、清水室、产氢基质室的下部分别设有出样管道，出样管道上设有出样阀，圆柱形侧壁、第一圆柱形隔断和第二圆柱形隔断的下部均设有出料管道，出料管道上设有出料阀门。

4.根据权利要求1所述光合细菌培养-光发酵产氢联合反应器，其特征在于，筒体、第一圆柱形隔断、第二圆柱形隔断、箱体、第一隔板、第二隔板均为透明材料，所述光合细菌培养区、保温照明区、光发酵产氢区的体积分别记为V₁、V₂、V₃；且V₂:V₁ ≥1，V₁:V₃≥1:2，生长培养基室、清水室、产氢基质室的体积分别记为V₄、V₅、V₆；各室体积与其连通的对应区的体积之比等于或大于6:5，即V₄ ：V₁≥6:5，V₅ ：V₂≥6:5，V₆ ：V₃≥6:5。

5.利用权利要求1至4任一项所述的光合细菌培养-光发酵产氢联合反应器进行制氢的方法，其特征在于，包括以下步骤：

A：通过进料口向生长培养基室和清水室中分别加入按比例配制的光合细菌生长培养基和清水，接通蠕动泵电源，分别输送至光合细菌培养区和保温照明区，接通LED灯带和电加热丝电源，培养48~72h；

B：通过进料口向产氢基质室加入产氢基质反应液；接通蠕动泵电源，向光发酵产氢区加入产氢基质反应液；接通电磁阀电源，由光合细菌培养区向光发酵产氢区输送光合细菌；

C：在产氢出口管道的出口处设置储氢罐，由气体流量计记录产气体积；

D：关闭阀门，使用间歇搅拌的方式提高产气速率。

6.根据权利要求5所述的制氢方法，其特征在于，所述光合细菌的菌种为HAU-M1光合产氢细菌，以数量比计，HAU-M1光合产氢细菌由9%的类球红细菌、27%的深红红螺菌、11%的荚膜红细菌、28%的沼泽红假单胞菌和25%的荚膜红假单胞菌组成。