[发明专利]一种便携式混合搅拌酶解发酵制氢方法及装置

权利要求书

1.一种便携式混合搅拌酶解装置，其特征在于，包括顶端敞口的圆柱状壳体和顶盖；顶盖和壳体可拆卸连接；

壳体的内腔设有隔板，隔板将壳体内腔分隔为上腔室和下腔室，下腔室内设有控制电机；

隔板的上端面设有转盘，转盘的顶端设有内螺旋搅拌杆和外螺旋搅拌杆；内螺旋搅拌杆和外螺旋搅拌杆均呈螺旋状；

外螺旋搅拌杆一端固定设置于转盘的上端面，另一端沿着竖直方向向上螺旋延伸；

控制电机的电机轴向上延伸穿过隔板，并与转盘的中心处固定连接，控制电机的电机轴转动，能够带动转盘转动，转盘带动内螺旋搅拌杆和外螺旋搅拌杆以转盘的轴向中心线为中心进行转动。

2.根据权利要求1所述的便携式混合搅拌酶解装置，其特征在于，内螺旋搅拌杆沿水平方向螺旋延伸，且内螺旋搅拌杆的侧壁均固定在转盘的上端面。

3.根据权利要求1所述的便携式混合搅拌酶解装置，其特征在于，内螺旋搅拌杆的两末端部均设有涡旋搅拌块，涡旋搅拌块均呈竖直向上延伸的尖塔状。

4.根据权利要求1所述的便携式混合搅拌酶解装置，其特征在于，顶盖包括拱形的顶壁和圆柱状的筒体，顶壁与筒体的顶端固定连接，筒体内设有内螺纹，壳体顶端外壁设有与筒体内螺纹相适配的外螺纹，通过内螺纹和外螺纹的配合连接，实现顶盖与壳体顶端可拆卸连接。

5.根据权利要求1所述的便携式混合搅拌酶解装置，其特征在于，内螺旋搅拌杆和外螺旋搅拌杆设置成相反的延伸方向。

6.利用根据权利要求1-5任一所述便携式光发酵制氢混合搅拌酶解装置进行的光发酵制氢的方法，包括如下步骤：

1）将生物质原料、缓冲液、酶加入所述酶解装置中即为初始反应液，调节酶解装置内初始反应液的初始反应温度为45-50℃；

2）然后盖上顶盖，进行密封酶解反应，并通过改变酶的加入量，从而设置不同的酶负荷，改变底物酶解率，反应过程中通过设定控制电机的转速，设定内螺旋搅拌杆和外螺旋搅拌杆的搅拌速度，反应过程中通过保温层保证反应液的温度，得到酶解反应液；

3）酶解反应结束后，打开顶盖，将酶解反应液取出，离心取酶解上清液，加入光合细菌HAU-M1初始培养液，再加入产氢培养基，并置于光发酵产氢反应器中，进行光发酵生物制氢反应。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤1）中生物质原料为芦竹、玉米秸秆或者小麦秸秆；步骤1）中，缓冲液为pH4.8柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤2）中内螺旋搅拌杆和外螺旋搅拌杆的搅拌速度为120-150rpm，酶解温度为30-32℃，酶解时长为0-72h，并设置不同的酶负荷10-50FPU。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤3）中制氢时所用光合细菌HAU-M1，主要由深红红螺菌、荚膜红假单胞菌、沼泽红假单胞菌、类球红细菌、荚膜红细菌组成；步骤3）中加入的光合细菌HAU-M1初始培养液的体积为酶解上清液体积的20-30%。

10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤3）中产氢培养基为：NH₄Cl 0.4g/L；MgCl₂ 0.2g/L；酵母膏0.1g/L；K₂HPO₄ 0.5g/L；NaCl 2g/L；谷氨酸钠3.56g/L。