专利名称：生物发酵连续制氢装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种生物发酵连续制氢装置，属生物发酵制氢设备技术领域。
背景技术：
随着化石能源的枯竭及其使用所带来的环境污染问题的日益严重，人类将面临严重的能源 危机与环境污染。氢是一种理想的新能源，具有资源丰富、燃烧热值高、清洁无污染、适用范 围广的特点。
目前，氢气主要来自化石燃料的重整转化(占氢气来源的96%)和电解水制氢(占4%)。这 显然未能摆脱原有的化石能源体系，如何可持续地从自然界中获取氢气尤其受到人们的关注， 生物制氢是解决这一问题的重要途径之一。生物发酵产氢潜力巨大，原料来源广泛，在获得氢 能的同时，还能够处理有机污染物，被认为是可再生替代能源研究应用领域中最具发展前景的 经济且无污染的重要技术之一，倍受国内外专家的关注。虽然生物制氢具有很大的优越性，但 目前该项技术实现产业化还需要解决产氢的稳定性和持久性问题。要从根本上提高产氢的稳定 性和持久性，必须要消除丙酸、丁酸等代谢产物有机酸的抑制作用。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术之不足，提供一种生物发酵连续制氢装置，以解决产 氢的稳定性和持久性问题，提高产氢原料的利用率和产氢效率。
本实用新型的技术方案为 一种生物发酵连续制氢装置，包括原料液储罐，废液收集池， 氢气储罐，其特征在于还包括分别与原料液储罐、废液收集池、氢气储罐相连的生物发酵反应 器，且生物发酵反应器的壳体上设有进、出口，壳体内设有其内装有混合产氢微生物填充料、 其底设有滤网的填充柱，填充柱下部设为进料口，上部设为氢气集气室。将原料液送入生物发 酵反应器中，在填充柱中发生厌氧发酵产氢反应后，氢气进入上部集气室后自输气管进入氢气 储罐，发酵后的液体进入废液收集池，从而完成生物制氢。
所述生物发酵反应器壳体设为长方体或圆柱体，壳体内的填充柱设置一个，或者二个，或 者多个，其形状设为与壳体相适应的长方体或圆住体， 一个填充柱为一级产氢，多个填充柱为 多级产氢，以便根据实际需要选择填充柱数量，满足用户要求。
所述填充柱顶部一侧设有挡板，另一侧设有溢流口，填充柱底部位于溢液口下方设有隔板，以便原料液依次进入各填充柱内逐级进行生物制氢，防止原料液串级，提高原料液利用率。
所述生物发酵反应器的进、出口设进料口、出料口和出气口，其中进料口设置在第一级填 充柱底部，并通过输液管、阀门与原料液储罐相连；出料口设置在最末一级填充柱底部，并通 过输液管、阀门与废液收集池相连；出气口设置在集气室顶部，并通过输气管及单向阀与氢气 储罐相连。
本实用新型具有下列优点采用上述方案，即由多级填充柱串联组成的生物发酵反应器， 很好地解决了产氢的稳定性和持久性问题，同时提高了产氢原料的利用率和产氢效率，实现高 效、连续、持久地产氢，本实用新型结构简单，运行可靠，操作方便，成本低，实用性强，具 有很好的推广应用价值。
图1为本实用新型之结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步描述，但本实用新型之内容并不局限于此。 如图1，本实用新型提供的生物发酵连续制氢装置，包括原料液储罐1，废液收集池11， 氢气储罐13，还包括生物发酵反应器8，生物发酵反应器8的壳体设为长方体，其上的进、出 口设为进料口、出料口和出气口，进料口设置在第一级填充柱6底部，并通过输液管3、阀门2 与原料液储罐1相连，出料口设置在最末一级填充柱底部，并通过输液管10、阀门10与废液 收集池ll相连，出气口设置在集气室18顶部，并通过输气管17及单向阔15置于二氧化碳脱 除罐12底部，二氧化碳脱除罐12顶部通过输气管、单向阀14与氢气储罐13相连；生物发酵 反应器8壳体内的填充柱6设置多个，即多级产氢，填充柱6设为长方体，每一填充柱6顶部 一侧设有挡板19，另一侧设有溢流口20，填充柱6底部位于溢流口下方设有隔板7，以阻止原 料液串级，填充柱6内装有混合产氢微生物填充料4，填充柱6底部设有滤网5，填充柱6下部 为进料口，上部为氢气集气室18。其工作原理如下发酵用的原料液自储罐1通过输液管3进 入生物发酵反应器8的第一级填充柱6底部，在流经填充柱6中进行厌氧发酵产氢反应，发酵 液经设在填充柱6顶部的溢流口 20进入第二级产氢菌种填充柱6底部，继续进行厌氧发酵反应， 依此进行多级反应后，发酵液收集于废液收集池11中；在生物发酵反应器中产生的氢气自顶部 集气室18经输气管17进入二氧化碳脱除罐12除二氧化碳后，储存于氢气储罐13中，从而实 现连续生物发酵制氢。
权利要求1、一种生物发酵连续制氢装置，包括原料液储罐，废液收集池，氢气储罐，其特征在于还包括分别与原料液储罐、废液收集池、氢气储罐相连的生物发酵反应器，且生物发酵反应器的壳体上设有进、出口，壳体内设有其内装有混合产氢微生物填充料、其底设有滤网的填充柱，填充柱下部设为进料口，上部设为氢气集气室。
2、 根据权利要求1所述的生物发酵连续制氢装置，其特征在于所述生物发酵反应器壳体设 为长方体，壳体内的填充柱设置一个，或者二个，或者多个，其形状设为与壳体相适应的长方 体。
3、 根据权利要求1所述的生物发酵连续制氢装置，其特征在于所述填充柱顶部一侧设有挡 板，另一侧设有溢流口，填充柱底部位于溢液口下方设有隔板。
4、 根据权利要求1所述的生物发酵连续制氢装置，其特征在于所述生物发酵反应器的进、 出口设为进料口、出料口和出气口，其中进料口设置在第一级填充柱底部，并通过输液管、阀 门与原料液储罐相连，出料口设置在最末一级填充柱底部，并通过输液管、阀门与废液收集池 相连，出气口设置在集气室顶部，并通过输气管及单向阀与氢气储罐相连。
专利摘要本实用新型提供一种生物发酵连续制氢装置，包括原料液储罐，废液收集池，氢气储罐，其特征在于还包括分别与原料液储罐、废液收集池、氢气储罐相连的生物发酵反应器，且生物发酵反应器的壳体上设有进、出口，壳体内设有其内装有混合产氢微生物填充料、其底设有滤网的填充柱，填充柱下部设为进料口，上部设有氢气集气室。通过多级填充柱串联组成的生物发酵反应器，很好地解决了产氢的稳定性和持久性问题，同时提高了产氢原料的利用率和产氢效率，实现高效、连续、持久地产氢，本实用新型结构简单，运行可靠，操作方便，成本低，实用性强，具有很好的推广应用价值。
文档编号C12M1/00GK201224726SQ200820081148
公开日2009年4月22日 申请日期2008年4月30日 优先权日2008年4月30日
发明者包桂蓉, 吴桢芬, 华 王, 苏有勇 申请人:昆明理工大学