基本信息
- 项目名称：
- 太阳能光合细菌连续制氢试验系统
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 太阳能光和细菌连续制氢试验系统是光合细菌在适宜光照、温度及反应底物条件下进行光合作用产氢实现氢气连续高效过程的系统
- 详细介绍：
- 太阳能光合细菌连续制氢试验系统制氢是光合细菌在光照条件下的代谢放氢过程，其产氢条件温和，可以在常温常压下进行，产氢原料广泛，尤其是可以利用多种工农业生产废弃物作为产氢底物，实现能源生产和废物利用。本系统由反应器本体、太阳能集热换热单元、太阳能聚光传输单元、太阳能光伏转换单元、气体收集与储存单元、培养箱及进料箱等6部分组成。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 本作品以良好的环境条件为前提，在反应器连续高效产氢的目标下，以低能耗运行为原则，以达到光合细菌的高效产氢的目的。 太阳能光合细菌连续制氢试验系统具有以下独有技术： （1）构建了光合细菌连续培养模式和连续产氢模式，为光合细菌的连续生产性运行提供了技术支持。 （2）系统中反应器本体有效容积达到5.18m3。 （3）设计了折柳式式光合生物制氢反应器，光能转化效率由10.85﹪提高到14.55%，有效的提高了光能转化效率，降低了制氢成本。 （4）设计了内置光源多点分布式太阳能光合细菌连续制氢系统，反应器内用热由太阳能集热器提供，通过反应器内的翅片管式换热器完成对反应液的加热。 （5）实现光合细菌的连续性生产化运行，其运行过程摆脱了对传统能源的依赖。
科学性、先进性
- 现有常用制氢技术有：1、化石燃料制氢2、电解水制氢 光合细菌制氢相对以上两种制氢技术的优势是原料广泛而廉价，能耗低，清洁无污染。 目前世界上光合细菌制氢反应器反应容积均不超过1 m3，这距离氢能的实际生产运行还有一定的距离。我们设计的折流式反应器的一个最大特点就是可以通过自身内部的结构改变来实现反应液的流态改变从而达到反应液搅拌和混合作用，同时通过设计内置多点式分布光源、太阳能集热换热单元使该反应器由8个隔室组成，反应器本体设计容积为5.76m3，有效工作容积为5.18m3。
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 中试
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 模型 图片
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 1、由本系统制取的氢气成本为54—83元/GJ，而等值能量的汽油和柴油的价格分别为174元/GJ和144元/GJ，在规模化生产的条件下，由生物质制取的氢能价格只相当于汽油、柴油价格的一半以下。 2、本系统所产出氢气的应用领域很广，市场需求巨大。在我国，氢气主要是作为一种重要的石油化工原料，用于生产合成氨、甲醇以及石油炼制过程的加氢反应。此外，在电子工业、冶金工业、食品加工、浮法玻璃、精细化工合成、航空航天工业等领域也有应用 3、可采用工农业废弃物和各种工业污水为原料，成本低，并可实现废弃物资源化利用 4、系统的连续产氢特点可保证持续稳定的产出产品，为生产商提供稳定的利润
同类课题研究水平概述
- 目前光合细菌制氢的研究还处于实验室研究阶段，国内外对反应器的研究主要集中在利用现有反应器条件（试管、反应瓶等）进行光合细菌的产氢验证、小型光合产氢的模拟试验等方面、目前已经开发出了管式、平板式、柱形、螺旋管式等结构形式的反应器。 但目前国内外反映其均不超过1m3，我们作品的反映其有效容积可达5.18m3
