碳捕集-微藻营养液制备的装置的制作方法

1.本发明涉及碳捕集及利用技术领域，具体涉及一种碳捕集-微藻营养液制备的装置。


背景技术：

2.如何处置化石能源燃烧排放出的大量二氧化碳是目前应对全球气候变化的关键技术，其中以ccus(carboncapture,utilizationandstorage)碳捕获、利用与封存尤为重要，ccus即把生产过程中排放的二氧化碳进行提纯，继而投入到新的生产过程中，可以循环再利用，而不是简单地封存。
3.现有技术中有关于ccus的研究，其中中国专利cn13813774a提到了利用碳捕集技术给植物和微藻提供生长所需浓度的二氧化碳，而培养微藻后进一步如何加以利用，该专利并未披露。


技术实现要素：

4.发明目的：本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种碳捕集-微藻营养液制备的装置，利用ccus技术制备微藻营养液，以达到优化利用的目的。
5.技术方案：本发明所述碳捕集-微藻营养液制备的装置，包括碳捕集单元和co2收集装置，还包括co2制备微藻单元，co2制备微藻单元包括微藻投放装置，微藻投放装置的出口与光反应器制备微藻装置的入口连通，co2制备微藻单元还包括微藻投放装置，微藻投放装置的出口与光反应器制备微藻装置的人口连通，光反应器制备微藻装置的出口与微藻营养液制备装置的入口连通；
6.微藻营养液制备装置包括与光反应器制备微藻装置的出口连通的发酵箱，发酵箱通过进料管与混合箱连通，混合箱的上部与抽风机连通，下部分别与集尘箱和收集箱连通；
7.碳捕集单元用来捕集co2并将co2输入co2收集装置中进行储存，co2收集装置输出co2进入co2制备微藻单元中用来制备微藻营养液；微藻营养液制备装置从光反应器制备微藻装置获取处理过的微藻原料后通过发酵过程获得微藻营养液。
8.进一步地，集尘箱通过排尘管与过滤装置连通。
9.进一步地，碳捕集单元包括co2来源工厂，co2来源工厂的出口与捕集原料气装置的入口连通，捕集原料气装置的出口与固液相变co2捕集装置的入口连通，固液相变co2捕集装置的出口与吸附精馏装置的入口连通，吸附精馏装置的出口与co2收集装置连通。
10.进一步地，co2来源工厂为包括但不限于火电厂、钢铁厂、水泥厂和化工厂生产过程中会产生co2的工厂。
11.进一步地，捕集原料气装置为捕集从co2来源工厂排放的co2装置。
12.进一步地，固液相变co2捕集装置为将气体co2经过压缩加压、除湿、脱硫、制冷工序，得到最终液态co2的装置。
13.进一步地，吸附精馏装置对固液相变co2捕集装置得到的液态co2进行提纯的装置。
14.进一步地，co2收集装置为对经过吸附精馏装置提纯的液态co2进行收集的装置。
15.有益效果：与现有技术相比，本发明的优点在于：
16.(1)本发明提供了一个碳捕集利用co2制备微藻营养液的系统，该系统以从火电厂、钢铁厂、水泥厂和化工厂等生产过程中会产生co2的工厂作为碳来源工厂从而制备可利用的碳源对微藻进行光反应培养微藻营养液；
17.(2)本发明针对现有技术中对培养微藻后进一步处理，通过发酵、混合等相关工艺制备了可以在产业中应用的微藻营养液；
18.(3)本发明根据ccus的技术特点，制备了微藻营养液，尽可能大程度的利用了碳捕获、利用与封存技术，根据微藻具有生长速度快、种类广泛的特点，将捕获的碳加以利用；
19.(4)根据肥效试验可知，本发明制备的微藻营养液可以与无机肥配施用于水稻种植，对水稻种植具有积极作用。
附图说明
20.图1是本发明的结构示意图；
21.图2是本发明的微藻营养液制备装置的结构示意图。
具体实施方式
22.下面通过附图对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
23.如图1所示的碳捕集-微藻营养液制备的装置，包括碳捕集单元和co2收集装置，其特征在于：还包括co2制备微藻单元，co2制备微藻单元包括微藻投放装置，微藻投放装置的出口与光反应器制备微藻装置的入口连通，co2制备微藻单元还包括微藻投放装置，微藻投放装置的出口与光反应器制备微藻装置的人口连通，光反应器制备微藻装置的出口与微藻营养液制备装置的入口连通；
24.碳捕集单元包括co2来源工厂，co2来源工厂的出口与捕集原料气装置的入口连通，捕集原料气装置的出口与固液相变co2捕集装置的入口连通，固液相变co2捕集装置的出口与吸附精馏装置的入口连通，吸附精馏装置的出口与co2收集装置连通。co2来源工厂为包括但不限于火电厂、钢铁厂、水泥厂和化工厂生产过程中会产生co2的工厂。捕集原料气装置为捕集从co2来源工厂排放的co2装置。固液相变co2捕集装置为将气体co2经过压缩加压、除湿、脱硫、制冷工序，得到最终液态co2的装置。吸附精馏装置对固液相变co2捕集装置得到的液态co2进行提纯的装置。co2收集装置为对经过吸附精馏装置提纯的液态co2进行收集的装置。
25.微藻营养液制备装置包括与光反应器制备微藻装置的出口连通的发酵箱8-1，发酵箱8-1通过进料管与混合箱8-2连通，混合箱8-2的上部与抽风机8-4连通，下部分别与集尘箱8-5和收集箱8-3连通；集尘箱8-5通过排尘管与过滤装置8-6连通。
26.肥效试验示范1：
27.本肥效试验试作物为连粳2号，试验方法为：培育健壮的秧苗移入试验田，在水稻的整个培育过程中，对照组为施用常规无机肥，试验例为采用无机肥和微藻营养液配施，田间管理措施均采用当地常规管理措施。
28.试验例以及对照试验的试验结果如表1所示。
29.表1施肥处理下水稻产量情况
[0030][0031]
上表反应了本发明制备的微藻营养液对水稻的种植具有促进作用。
[0032]
试验示范2：
[0033]
施肥情况：处理一：基肥45％复合肥25公斤/亩、尿素5公斤/亩；促蘖肥：2022年6月25日施尿素15公斤/亩；处理二：基肥45％复合肥25公斤/亩、尿素5公斤/亩；促蘖肥：与6月25日施尿素13公斤/亩。处理三按照处理一同期同等量施肥。穗肥：各处理施肥量相同，于2022年7月28日施用35％(25-0-15)复混肥20公斤/亩。
[0034][0035]
试验结果：
[0036][0037]
水稻在施用微藻营养液有一定的增产作用，增产达3.88％；水稻施用微藻营养液在减少分蘖肥10％的情况下可增产2.05％，说明水稻施用微藻营养液可节约氮肥用量，对环境友好，能够在一定程度上增强水稻的抗病能力，且使用成本低，可以在生产上扩大示范，在获得大面积增产效果后进行大面积推广应用。
[0038]
对水稻病害的影响：
[0039][0040]
从上述表中可以看出，(一)施用微藻营养液和对照相比均有显著的增产作用。其中施用微藻营养液在不减少分蘖肥的情况下增产最显著，植株生长健壮，增产3.88％；施用微藻营养液在减少分蘖肥10％的情况下可增产2.05％。增产的主要原因是穗数增加，说明使用微藻营养液能够减少肥料损失，提高肥料的利用率，节省用肥量，增加水稻分蘖成穗数。(二)施用微藻营养液对环境友好，能够减少土壤中有害气体的产生，减轻水稻病害的发生，发病程度低于未施用的对照田块。(三)施用微藻营养液方法简便，可采取泼浇，喷雾等方法，农事操作简单易行。(四)施用微藻营养液不会增加农户生产过多成本，仅需要增加施用的人工或机械费用。
[0041]
对水稻碳减排的影响：
[0042][0043]
微藻实现减排水稻co2≈3-4吨/公顷。
[0044]
如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。

技术特征：
1.一种碳捕集-微藻营养液制备的装置，包括碳捕集单元和co2收集装置，其特征在于：还包括co2制备微藻单元，所述co2制备微藻单元包括微藻投放装置，所述微藻投放装置的出口与光反应器制备微藻装置的入口连通，所述光反应器制备微藻装置的出口与微藻营养液制备装置的入口连通；所述微藻营养液制备装置包括与所述光反应器制备微藻装置的出口连通的发酵箱，所述发酵箱通过进料管与混合箱连通，所述混合箱的上部与抽风机连通，下部分别与集尘箱和收集箱连通；所述碳捕集单元用来捕集co2并将co2输入co2收集装置中进行储存，co2收集装置输出co2进入co2制备微藻单元中用来制备微藻营养液；微藻营养液制备装置从光反应器制备微藻装置获取处理过的微藻原料后通过发酵过程获得微藻营养液。2.根据权利要求1所述的碳捕集-微藻营养液制备的装置，其特征在于：所述集尘箱通过排尘管与过滤装置连通。3.根据权利要求1所述的碳捕集-微藻营养液制备的装置，其特征在于：所述碳捕集单元包括co2来源工厂，所述co2来源工厂的出口与捕集原料气装置的入口连通，所述捕集原料气装置的出口与固液相变co2捕集装置的入口连通，所述固液相变co2捕集装置的出口与吸附精馏装置的入口连通，所述吸附精馏装置的出口与co2收集装置连通。4.根据权利要求3所述的碳捕集-微藻营养液制备的装置，其特征在于：所述co2来源工厂包括火电厂、钢铁厂、水泥厂和化工厂生产过程中会产生co2的工厂。5.根据权利要求3所述的碳捕集-微藻营养液制备的装置，其特征在于：所述捕集原料气装置为捕集从co2来源工厂排放的co2装置。6.根据权利要求3所述的碳捕集-微藻营养液制备的装置，其特征在于：所述固液相变co2捕集装置为将气体co2经过压缩加压、除湿、脱硫、制冷工序，得到最终液态co2的装置。7.根据权利要求3所述的碳捕集-微藻营养液制备的装置，其特征在于：所述吸附精馏装置对固液相变co2捕集装置得到的液态co2进行提纯的装置。8.根据权利要求3所述的碳捕集-微藻营养液制备的装置，其特征在于：所述co2收集装置为对经过吸附精馏装置提纯的液态co2进行收集的装置。

技术总结
本发明提供一种碳捕集-微藻营养液制备的装置，属于碳捕集及利用技术领域，包括碳捕集单元和CO2收集装置，还包括CO2制备微藻单元，还包括微藻投放装置、光反应器制备微藻装置的、微藻投放装置，以及微藻营养液制备装置；微藻有机肥制备装置包括与光反应器制备微藻装置的出口连通的发酵箱，发酵箱通过进料管与混合箱连通，混合箱的上部与抽风机连通，下部分别与集尘箱和收集箱连通；本发明提供了一个碳捕集利用CO2制备微藻营养液的系统，该系统以从火电厂、钢铁厂、水泥厂和化工厂等生产过程中会产生CO2的工厂作为碳来源工厂从而制备可利用的碳源对微藻进行光反应培养微藻营养液。利用的碳源对微藻进行光反应培养微藻营养液。利用的碳源对微藻进行光反应培养微藻营养液。


技术研发人员：傅剑锋
受保护的技术使用者：安徽乐农环保科技有限公司
技术研发日：2022.12.13
技术公布日：2023/8/26