[发明专利]一种易于释氢的发酵装置及发酵制氢方法在审
申请号: | 202210375148.8 | 申请日: | 2022-04-11 |
公开(公告)号: | CN114703039A | 公开(公告)日: | 2022-07-05 |
发明(设计)人: | 张旭;丁慧丽;杨帆;陈广麟;朱明龙;谭文松 | 申请(专利权)人: | 华东理工大学 |
主分类号: | C12M1/107 | 分类号: | C12M1/107;C12M1/36;C12M1/34;C12M1/02;C12M1/12;C12M1/00;C12P3/00 |
代理公司: | 上海翼胜专利商标事务所(普通合伙) 31218 | 代理人: | 翟羽 |
地址: | 200237 *** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 易于 发酵 装置 方法 | ||
本申请公开了一种易于释氢的发酵装置及发酵制氢方法。所述易于释氢的发酵装置包括反应器本体,以及设置在所述反应器本体外部的储氢装置;所述储氢装置与所述反应器本体的出气口连接;所述储氢装置包括控时开关、气泡计数器和氢气收集装置;所述控时开关设置在所述反应器本体与所述气泡计数器之间,用以控制所述反应器本体与所述气泡计数器之间的气体连通;所述氢气收集装置与所述气泡计数器连接,用于储存所述反应器本体内释出的氢气。本申请的易于释氢的发酵装置不仅能够在发酵过程中尽可能地释放出所有氢气,还能将反应过程尽可能地向产氢途径调节。
技术领域
本申请涉及生物反应器技术领域,具体涉及一种易于释氢的发酵装置及发 酵制氢方法。
背景技术
氢能作为能量密度较高的一种能量载体形式,燃烧时的最终产物为水,对 环境十分友好,能实现能源的可持续,可以有效减少温室气体的排放,在世界 经济增长和能源安全活动中发挥着重大贡献,生物制氢技术也受到了研究者和 科学家的广泛关注。
生物制氢是利用微生物自身代谢释放氢气的过程,环境友好且原料来源丰 富而且被认为是未来氢能生产的主要替代形式。生物制氢技术中的暗发酵技 术,在生物制氢中占有非常重要的地位。暗发酵中的产氢微生物主要为梭菌, 其具有将糖类物质快速转化为自身生物量同时释放氢气的能力。可以在没有光 照的情况下进行产氢并有较高的产氢速率。
但是目前的暗发酵反应器存在以下缺点:发酵液中的溶解氢不易释放,会 导致代谢途径向积累挥发性脂肪酸方向转移,同时氢气释放不充分;压力控制 只能单一地通过尾气端是否与大气相连控制加压或不加压,不仅需要投入过多 的人力物力,也不利于氢气的制备。
因此,亟需提供一种易于释氢的发酵装置,能够有效解决氢气释放不充分 的问题。
发明内容
本申请的目的在于提供一种易于释氢的发酵装置,不仅能够在发酵过程中 尽可能地释放出所有氢气,还能将反应过程尽可能地向产氢途径调节。
为了实现上述技术目的,本申请采用以下技术方案。
本申请实施例提供一种易于释氢的发酵装置,包括反应器本体,以及设置 在所述反应器本体外部的储氢装置;所述储氢装置与所述反应器本体的出气口 连接;
所述储氢装置包括控时开关、气泡计数器和氢气收集装置;所述控时开关 设置在所述反应器本体与所述气泡计数器之间,用以控制所述反应器本体与所 述气泡计数器之间的气体连通;
所述氢气收集装置与所述气泡计数器连接,用于储存所述反应器本体内释 出的氢气。
可选的,在本申请的一些实施例中,当所述控时开关在通电的状态下,阻 断所述反应器本体与所述气泡计数器的气体连通;
当所述控时开关在断电的状态下,使得所述反应器本体与所述气泡计数器 之间气体连通。
可选的,在本申请的一些实施例中,为收集氢气,所述控时开关的可以设 定为:每通电1小时后,断电3~5分钟;如此反复。
可选的,在本申请的一些实施例中,所述控时开关包括机械弹簧。所述机 械弹簧设置在导气管上,若所述机械弹簧夹紧使得该处导气管气体不流通,若 所述机械弹簧弹开使得该处导气管气体流通。
可选的,在本申请的一些实施例中,所述机械弹簧的夹紧或弹开可根据通 电或断电来调控。
可选的,在本申请的一些实施例中,所述易于释氢的发酵装置还包括pH 调控装置,所述pH调控装置包括pH控制器和pH电极。
可选的,在本申请的一些实施例中,所述pH电极设置在所述反应器本体 的内部,用以实时监测所述反应器本体内部的发酵液的pH值。所述pH控制器 设置在所述反应器本体的外部,通过所述pH控制器可以调控所述反应器本体 内部的发酵液的pH值。
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