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基本信息

項(xiàng)目名稱：
太陽(yáng)能光合細(xì)菌連續(xù)制氫試驗(yàn)系統(tǒng)
小類：
能源化工
簡(jiǎn)介：
太陽(yáng)能光和細(xì)菌連續(xù)制氫試驗(yàn)系統(tǒng)是光合細(xì)菌在適宜光照、溫度及反應(yīng)底物條件下進(jìn)行光合作用產(chǎn)氫實(shí)現(xiàn)氫氣連續(xù)高效過(guò)程的系統(tǒng)
詳細(xì)介紹：
太陽(yáng)能光合細(xì)菌連續(xù)制氫試驗(yàn)系統(tǒng)制氫是光合細(xì)菌在光照條件下的代謝放氫過(guò)程，其產(chǎn)氫條件溫和，可以在常溫常壓下進(jìn)行，產(chǎn)氫原料廣泛，尤其是可以利用多種工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄物作為產(chǎn)氫底物，實(shí)現(xiàn)能源生產(chǎn)和廢物利用。本系統(tǒng)由反應(yīng)器本體、太陽(yáng)能集熱換熱單元、太陽(yáng)能聚光傳輸單元、太陽(yáng)能光伏轉(zhuǎn)換單元、氣體收集與儲(chǔ)存單元、培養(yǎng)箱及進(jìn)料箱等6部分組成。

作品圖片

  • 太陽(yáng)能光合細(xì)菌連續(xù)制氫試驗(yàn)系統(tǒng)
  • 太陽(yáng)能光合細(xì)菌連續(xù)制氫試驗(yàn)系統(tǒng)
  • 太陽(yáng)能光合細(xì)菌連續(xù)制氫試驗(yàn)系統(tǒng)

作品專業(yè)信息

設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)

本作品以良好的環(huán)境條件為前提，在反應(yīng)器連續(xù)高效產(chǎn)氫的目標(biāo)下，以低能耗運(yùn)行為原則，以達(dá)到光合細(xì)菌的高效產(chǎn)氫的目的。 太陽(yáng)能光合細(xì)菌連續(xù)制氫試驗(yàn)系統(tǒng)具有以下獨(dú)有技術(shù)： （1）構(gòu)建了光合細(xì)菌連續(xù)培養(yǎng)模式和連續(xù)產(chǎn)氫模式，為光合細(xì)菌的連續(xù)生產(chǎn)性運(yùn)行提供了技術(shù)支持。 （2）系統(tǒng)中反應(yīng)器本體有效容積達(dá)到5.18m3。 （3）設(shè)計(jì)了折柳式式光合生物制氫反應(yīng)器，光能轉(zhuǎn)化效率由10.85﹪提高到14.55%，有效的提高了光能轉(zhuǎn)化效率，降低了制氫成本。 （4）設(shè)計(jì)了內(nèi)置光源多點(diǎn)分布式太陽(yáng)能光合細(xì)菌連續(xù)制氫系統(tǒng)，反應(yīng)器內(nèi)用熱由太陽(yáng)能集熱器提供，通過(guò)反應(yīng)器內(nèi)的翅片管式換熱器完成對(duì)反應(yīng)液的加熱。 （5）實(shí)現(xiàn)光合細(xì)菌的連續(xù)性生產(chǎn)化運(yùn)行，其運(yùn)行過(guò)程擺脫了對(duì)傳統(tǒng)能源的依賴。

科學(xué)性、先進(jìn)性

現(xiàn)有常用制氫技術(shù)有：1、化石燃料制氫2、電解水制氫 光合細(xì)菌制氫相對(duì)以上兩種制氫技術(shù)的優(yōu)勢(shì)是原料廣泛而廉價(jià)，能耗低，清潔無(wú)污染。 目前世界上光合細(xì)菌制氫反應(yīng)器反應(yīng)容積均不超過(guò)1 m3，這距離氫能的實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行還有一定的距離。我們?cè)O(shè)計(jì)的折流式反應(yīng)器的一個(gè)最大特點(diǎn)就是可以通過(guò)自身內(nèi)部的結(jié)構(gòu)改變來(lái)實(shí)現(xiàn)反應(yīng)液的流態(tài)改變從而達(dá)到反應(yīng)液攪拌和混合作用，同時(shí)通過(guò)設(shè)計(jì)內(nèi)置多點(diǎn)式分布光源、太陽(yáng)能集熱換熱單元使該反應(yīng)器由8個(gè)隔室組成，反應(yīng)器本體設(shè)計(jì)容積為5.76m3，有效工作容積為5.18m3。

獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果

無(wú)

作品所處階段

中試

技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式

無(wú)

作品可展示的形式

模型 圖片

使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)

1、由本系統(tǒng)制取的氫氣成本為54—83元/GJ，而等值能量的汽油和柴油的價(jià)格分別為174元/GJ和144元/GJ，在規(guī)模化生產(chǎn)的條件下，由生物質(zhì)制取的氫能價(jià)格只相當(dāng)于汽油、柴油價(jià)格的一半以下。 2、本系統(tǒng)所產(chǎn)出氫氣的應(yīng)用領(lǐng)域很廣，市場(chǎng)需求巨大。在我國(guó)，氫氣主要是作為一種重要的石油化工原料，用于生產(chǎn)合成氨、甲醇以及石油煉制過(guò)程的加氫反應(yīng)。此外，在電子工業(yè)、冶金工業(yè)、食品加工、浮法玻璃、精細(xì)化工合成、航空航天工業(yè)等領(lǐng)域也有應(yīng)用 3、可采用工農(nóng)業(yè)廢棄物和各種工業(yè)污水為原料，成本低，并可實(shí)現(xiàn)廢棄物資源化利用 4、系統(tǒng)的連續(xù)產(chǎn)氫特點(diǎn)可保證持續(xù)穩(wěn)定的產(chǎn)出產(chǎn)品，為生產(chǎn)商提供穩(wěn)定的利潤(rùn)

同類課題研究水平概述

目前光合細(xì)菌制氫的研究還處于實(shí)驗(yàn)室研究階段，國(guó)內(nèi)外對(duì)反應(yīng)器的研究主要集中在利用現(xiàn)有反應(yīng)器條件（試管、反應(yīng)瓶等）進(jìn)行光合細(xì)菌的產(chǎn)氫驗(yàn)證、小型光合產(chǎn)氫的模擬試驗(yàn)等方面、目前已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了管式、平板式、柱形、螺旋管式等結(jié)構(gòu)形式的反應(yīng)器。 但目前國(guó)內(nèi)外反映其均不超過(guò)1m3，我們作品的反映其有效容積可達(dá)5.18m3
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