带螺旋肋的管式微藻光生物反应器的优化研究

发布时间：2021-11-07 12:43

　　在环境问题日益凸显的今天,微藻作为一种潜在的清洁能源逐渐走进人们视野。由于微藻不占用粮食作物耕地,加上微藻可以作为很多产品的原料,相对于其他能源作物来说更具有发展空间。但目前微藻的大规模培养受限于光生物反应器,管式光生物反应器一方面能够进行连续性的培养,另一方面容易进行系统地控制与管理,是很有发展潜力的一类光生物反应器。研究表明,微藻的产量与在反应器中进行的光暗循环频率成正比关系。本文将螺旋肋引入管式光生物反应器中,以平均光暗循环频率和光暗循环强化效率为评价指标,通过对螺旋肋的优化来提高反应器中微藻的平均光暗循环频率,从而提高微藻的产量。本文采用CFD（Computational Fluid Dynamics,计算流体动力学）对管式微藻光生物反应器进行了流场模拟,使用Matlab进行了参数处理,考察了管式微藻光生物反应器的结构参数和运行参数对微藻的光合作用性能的影响。采用正交试验设计考察多因素影响下的光暗循环情况,得到最优因素水平组合为单侧光照、管式微藻光生物反应器带1根倾角为60°的螺旋肋,藻液进口速度为0.5 m/s。在此条件下,得到的平均光暗循环频率为2.28 Hz,光暗循环强化... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

不同二氧化碳浓度对小球藻生长的影响

华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文池式光生物反应器在上世纪 60 年代开始沿用至今，其主要结构化。跑道池式光生物反应器主要由环形跑道池，混合搅拌装置以混和搅拌装置为搅拌桨，搅拌桨的作用一是促进藻和培养基混合二是增加藻液和空气的接触面积，增加溶解于培养基中二氧化碳还会额外增加曝气系统，以给微藻提供足够的二氧化碳。在我国池培养螺旋藻与小球藻[41][42]。跑道池式光生物反应器优点在于能藻液，相比于其他类型反应器，结构简单。但跑道池式光生物反所培养的微藻很容易被环境中的微生物污染，同时跑道池式反应触面大，培养基水分蒸发大，需要定期补充水分。常见的跑道池图 1-3 所示。

图 1-5 板式光生物反应器[47]生物反应器物反应器由几根至几十根参数相同的管子连接而成。同制系统。与其他反应器不同的是，大型管式光生物反应装置。曝气结构目的是让光合作用产生的氧气逸散出来用。喷淋装置则是为了控温而设计，主要用于夏天对管。在管式反应器中，微藻通过动力装置从曝气池被泵至进行光合作用，光合作用产生的氧气则在曝气池处排出子中进行下一轮的循环。管式光生物反应器具有高比表是除跑道池外最具有商业潜力的反应器[48]。

【参考文献】：
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硕士论文
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本文编号：3481873