套管式新型光生物反应器的性能初步实验

针对管式光生物反应器藻液中溶解氧及pH限制进一步规模扩大等因素,设计了一种套管新型内曝气式光生物反应器。以Chlorella vulgaris为培养对象,BG-11为培养基,以细胞干重为检测指标,同时检测藻液的溶氧量和pH,比较了小规模实验条件(锥形瓶,500 mL)和套管式新型光生物反应器(36 L)对微藻生物质积累的影响。结果表明,新型反应器和小规模实验条件相比,培养体积扩大了72倍,培养10 d时微藻的比生长率下降了33.2%,单位体积产率下降了69.8%。在整个培养过程中,藻液溶氧量为6.2～7.0 mg/L,未超过限值7.5 mg/L。通入气体为空气,藻液pH由7.5上升至9.0,处于微藻可适应范围(4.5～10.6),尚可通过在空气中混入CO2进行调节。     

微藻生物固碳法在煤电碳减排应用的研究进展

概述了煤电碳排放及烟气碳减排技术发展现状,从藻种选育、光反应器开发、产业化模式探索三方面阐述了微藻固碳技术的研究进展,分析对比了平板式、管式、垂直柱式光生物反应器的工程化应用的适用性,进一步探讨了耦合烟气减排、污水处理、微藻能源和藻体大宗产品的微藻商业化减排模式,展望微藻固碳在煤电减排工程化应用中广阔的前景。     

提高微藻油脂产率的研究

生物柴油由于其燃烧性高、无污染、可再生等特点,是传统化石燃料理想的替代能源,作为生物柴油的原料,微藻注定成为新的研究热点。目前,对于微藻生产生物柴油的各项研究也都提上日程,结合国内外各项研究进展,本文综述了提高微藻油脂产率的几种途径,如改良发酵条件和基因工程方法提高微藻油脂含量。如果能在提高油脂产率和降低成本上有所突破,将在新的研究领域上领先一大步。     

微藻柱状式光生物反应器流动特性及结构的数值模拟优化

微藻作为最具潜力的可再生生物质能源,在生物固碳和生物燃料生产领域优势显著,有助于碳达峰、碳中和目标的实现。通过改善反应器曝气装置的性能可以大幅度提高微藻的培养效率,本工作采用数值模拟方法对柱式光生物反应器的球型曝气结构进行了优化。模拟采用欧拉模型,湍流模型选取k-ε模型,研究分析了不同曝气装置条件下气含率、平均液相速度、湍流动能几种参数的变化和光生物反应器内的流场情况。结果表明,曝气装置结构的变化对光生物反应器内的流动特性具有很大的影响,通过曝气装置向反应器内通气,气含率、平均液相速度、湍流动能随着曝气量的增大而增大,随着曝气装置孔径的增大而减小。综合各相关参数得到当总曝气量为1400 mL/min、曝气孔数为50、曝气孔径为30μm时,曝气装置性能最好,此时测得气含率为68.6%,平均液相速度为0.905 m/s,湍流动能为0.149 m²/s²。     

曝气间隔对普通小球藻生物质积累的影响

细胞高密度培养有利于降低微藻规模化培养成本及其生物柴油制造的成本,曝气是影响微藻规模化高密度培养的重要因素之一。以普通小球藻(Chlorella vulgaris,FACHB-1227)为研究对象,采用BG11培养基,于新型套管式沿程曝气光生物反应系统中,以细胞密度为检测指标,实验研究了曝气间隔时间对藻液中细胞密度、藻液pH值、溶氧量变化的影响。控制每次曝气时气体流量为10L/min、持续时间为0.5h,培养周期为15天。结果表明,藻液中积累的溶解氧能够及时排除,进入生物质积累稳定期时,藻液的pH值基本恒定;微藻生长稳定期时(培养12天),曝气间隔0.5h时细胞密度为7.22×106个/mL,相比于1h、1.5h、2h分别提高了9.56%、41.02%和122.1%。可见,适当减少曝气间隔时间,可显著提高藻细胞密度。     

微藻生物柴油成本控制技术进展

简介了评估微藻生物柴油生产成本常用的技术经济分析和生命周期分析的系统分析方法,并从单位细胞脂质含量、生物质产率以及资源和能量平衡的角度综述了微藻培养、微藻采收和脂质提取等成本控制技术的发展现状,展望了未来的发展方向。     

中国微藻生物柴油产业的发展机遇和挑战

介绍了国内外研发微藻生物柴油的动态,预见用工业装置生产微藻生物柴油的技术近几年内将取得重大突破,微藻生物柴油产业将成为一个新兴的替代能源产业.我国微藻生物柴油产业化研究和国际水平基本同步,是一个全新的自主创新领域,提出应抓住微藻生物柴油产业的发展机遇.对工业化生产微藻生物柴油的光生物反应器设计技术、微藻培养控制系统、配...     

微藻生物油脂-新型能源

微藻,一类古老特殊的单细胞植物类生物,内含丰富的生物质资源。微藻通过利用大气中的二氧化碳和太阳能进行光合作用并转化为生物质,获得生命必须的能量,多余的生物质储存细胞结构内。微藻细胞结构内生物质含有大量的油脂成分,提取出来作为一类新型能源并可运用到现阶段的能源问题。微藻生物质油脂的无污染性质能加入太阳能、风能等行列作为清洁能源的一种。本文重点介绍微藻生物油脂的优势和意义,高油脂微藻选取、微藻油脂的测定方法、微藻的含油量、微藻油脂的提取方法。介绍现今微藻生物油脂的研究现状,对微藻选育提取等技术深入研究。     

光生物反应器对工业锅炉烟道尾气中二氧化碳的利用

比较了工业化光生物反应器培养微藻的3种主要CO2利用方式,阐述了工业锅炉烟道尾气所含多种重金属元素会在藻液中形成重金属离子,微藻在吸收CO2的同时也吸附重金属离子的机理.指出当重金属离子在藻液中积累到一定浓度时会造成光生物反应器的微藻生长系统崩溃,不能直接采用工业锅炉烟道尾气作为工业化封闭式光生物反应器培养微藻系统的碳源供给方式.     

微藻制备生物柴油及其案例经济性分析

微藻生物柴油作为一种新型生物质能源,受到广泛关注。本文简述了微藻制备生物柴油研究发展概况,通过一个案例分析了微藻制备生物柴油的经济性,指出了现今微藻生物柴油的发展瓶颈,为未来微藻生物柴油的发展方向提出了建议。