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DICP OpenIR  > 中国科学院大连化学物理研究所  > 学位论文
学科主题: 物理化学
题名: 用于微藻生物质生产及CO2固定的光生物反应器研究
作者: 郑阳
答辩日期: 2011-01-20
导师: 张卫
专业: 生物化工
授予单位: 中国科学院研究生院
学位: 博士
摘要: 本文以亚心形四爿藻为培养对象,构建了用于微藻生物质生产及CO2 固定的矩形平板式光生物反应系统。旨在通过对反应器构型参数及培养条件的优化,实现微藻生物质的快速积累及CO2 的高效固定。 为实现矩形气升式反应器理想构建,以正交实验对三个构型参数进行了优化。结果表明:当照光侧高宽比为8.5:1,上下行流道截面积比为1:1,隔板到底面距离为3cm 时,对微藻的生长最为有利。另外,还从反应器流体动力学参数、传质特征、微藻培养三个方面,对优化后的矩形反应器、传统鼓泡式反应器、柱形气升式反应器进行了对比分析。结果显示:优化后的矩形平板式反应器最适合用于微藻生物质积累及CO2 固定。为提高微藻生物的积累速率及CO2 固定效率,利用中心组成实验法设计了17 组实验对半连续培养的操作条件进行优化。结果表明:当培养条件设定为初始藻浓度340mg L-1,通气量0.46VV-1m-1,CO2 浓度2.9%时,CO2 固定速率的最大预测值为59.93mgL-1h-1;当初始藻浓度为1,340mgL-1,反应器通气量为0.3VV-1m-1,CO2 浓度为8.1%时,淀粉产率的最大预测值为10.85mgL-1h-1。另外,将矩形气升式反应器级联后,平均CO2 利用效率为39.4%,最大CO2 利用效率为92.6%。说明级联技术能够有效提高CO2 的利用效率。对利用亚心形四爿藻生物质进行乙醇发酵的过程进行了研究。虽然现有的转化水平还比较低下,但整个发酵工艺可通过优化酸热水解法充分水解生物质及优化乙醇发酵过程中的条件参数等手段得到改善。
语种: 中文
内容类型: 学位论文
URI标识: http://cas-ir.dicp.ac.cn/handle/321008/116482
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郑阳. 用于微藻生物质生产及CO2固定的光生物反应器研究[D]. 中国科学院研究生院. 2011.
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