二氧化碳濃度控制系統(tǒng)(3C)的優(yōu)化及其在微藻培養(yǎng)中的應(yīng)用
發(fā)布時間:2021-07-31 18:04
進入21世紀(jì)以來,隨著社會經(jīng)濟的高速發(fā)展,化石能源需求激增,生態(tài)環(huán)境污染問題愈漸顯著。為此習(xí)近平總書記提出了“綠水青山就是金山銀山”的環(huán)保理念,其中高碳排放是影響環(huán)境穩(wěn)定的重要因素,而減少碳排放,降低大氣中二氧化碳含量,無疑是非常直接和有效的方法。作為當(dāng)代可再生能源代表的新興生物能源為緩解這個問題帶來了希望。生物能源已經(jīng)從最初通過糧食發(fā)酵生產(chǎn)乙醇發(fā)展到現(xiàn)在的通過藻類使其直接合成乙醇和柴油,微藻作為生產(chǎn)生物柴油最有潛力的原料,與普通的油料作物相比,具有生長速率快、油脂含量高、CO2利用率高、光合效率高、環(huán)境適應(yīng)性強、不挑剔培養(yǎng)場所(可利用貧瘠的土地)、可生產(chǎn)出高品質(zhì)的生物柴油等優(yōu)點。在微藻的培養(yǎng)中,影響其產(chǎn)量的瓶頸在于過高的培養(yǎng)成本,而在微藻的培養(yǎng)過程中適當(dāng)補充一定濃度的CO2可明顯地提高微藻的生長速度和生物量,既能降低養(yǎng)藻成本,還能減少CO2的排放。在微藻培養(yǎng)過程中補充氣態(tài)CO2,已經(jīng)有一些報道,但所用的CO2大都是實驗室化學(xué)合成產(chǎn)生的,所有的培養(yǎng)體積大都在1L以下,且培養(yǎng)條件...
【文章來源】:河北農(nóng)業(yè)大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:56 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
混氣罐接口排布圖
3C-2.0 系統(tǒng)的混氣程序優(yōu)化主要是增加混氣循環(huán)檢測程序,具體詳見上文 2.3.3固件編寫,下面主要描述下對于匹配混氣循環(huán)檢測程序的屏顯程序的改變。3C-2.0更加簡明扼要的界面設(shè)置,將以往放置在幾個超級鏈接后的關(guān)鍵參數(shù)設(shè)置直接放置在首頁,便于設(shè)置和操作,3 個混氣罐和 5 個輸出通路分設(shè)開關(guān),3 個混氣罐的 CO2濃度可以實時顯示。如圖 3 所示,在二氧化碳濃度控制器 3C-2.0 人機交互界面主界面,在左側(cè)是混合氣體的濃度設(shè)定區(qū)域,可以單獨設(shè)置各個通道不同的 CO2濃度,而不相互影響,除了可以同時設(shè)置 3 個濃度,也可以單獨設(shè)置其中任意的兩個,也還可以只設(shè)定其中的一個模塊的 CO2濃度,雖然只用到了一個 CO2傳感器,但是可以到達 3個甚至更多的效能,將混氣模塊集成在這;在混氣參數(shù)設(shè)置下面是輸出端的氣體流量計的在線監(jiān)測端,可以在線監(jiān)測各個通道的氣體的流量,還有總的氣體累計流量;在綠色方框里是 3 個混氣罐的實時濃度,可以實時顯示混氣罐的 CO2濃度,可以更直觀和迅速的知道混氣的進程;在主界面的右邊,是緩存罐輸出氣體的開關(guān),包括緩存罐 1、緩存罐 2、緩存罐 3、空氣和增壓曝氣通道的各自開關(guān),可以相互獨立控制;在其旁邊是”運行圖”、“混氣罐實時壓力”、“緩存罐控制界面”和“氣閥時間控制”的分界面的超級鏈接,當(dāng)需要切換到不同界面的時候,可以用手去觸摸切換。
3.1.8 氣體輸出控制優(yōu)化3C-2.0 去除了一些不必要的參數(shù)修改模式,直接單獨分別設(shè)置 5 個輸出通道的開啟和間隔時間設(shè)置(最大可輸入限值增大),并設(shè)置好各自的最大限值,以便設(shè)置參考。如圖 4 所示,從上至下,分別為緩存罐 1、緩存罐 2、緩存罐 3、空氣和增壓曝氣的輸出氣閥控制設(shè)置,我們可以根據(jù)試驗的需要,設(shè)置各自通道的開啟時間和間歇時間,前 4 個通道的開啟時間和間歇時間的單位為秒,并標(biāo)注最高穩(wěn)定上限均為 3240,而最后的增壓曝氣通道因為需要的間隔的時間比較長,為了設(shè)置方便,遂將其通道的間隔時間單位改為分鐘,并標(biāo)注其最大穩(wěn)定上限為 54。通過對不同通道開啟和間隔時間的分別控制,支持以設(shè)定不同變量試驗的目的。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]生物膜貼壁培養(yǎng)小球藻凈化豬糞沼液廢水的效果[J]. 王愿珠,程鵬飛,劉德富,劉天中. 環(huán)境科學(xué). 2017(08)
[2]微藻固定燃燒煙氣中CO2的研究進展[J]. 張一昕,趙兵濤,熊鍇彬,張忠孝,郝小紅,劉濤. 生物工程學(xué)報. 2011(02)
本文編號:3313936
【文章來源】:河北農(nóng)業(yè)大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:56 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
混氣罐接口排布圖
3C-2.0 系統(tǒng)的混氣程序優(yōu)化主要是增加混氣循環(huán)檢測程序,具體詳見上文 2.3.3固件編寫,下面主要描述下對于匹配混氣循環(huán)檢測程序的屏顯程序的改變。3C-2.0更加簡明扼要的界面設(shè)置,將以往放置在幾個超級鏈接后的關(guān)鍵參數(shù)設(shè)置直接放置在首頁,便于設(shè)置和操作,3 個混氣罐和 5 個輸出通路分設(shè)開關(guān),3 個混氣罐的 CO2濃度可以實時顯示。如圖 3 所示,在二氧化碳濃度控制器 3C-2.0 人機交互界面主界面,在左側(cè)是混合氣體的濃度設(shè)定區(qū)域,可以單獨設(shè)置各個通道不同的 CO2濃度,而不相互影響,除了可以同時設(shè)置 3 個濃度,也可以單獨設(shè)置其中任意的兩個,也還可以只設(shè)定其中的一個模塊的 CO2濃度,雖然只用到了一個 CO2傳感器,但是可以到達 3個甚至更多的效能,將混氣模塊集成在這;在混氣參數(shù)設(shè)置下面是輸出端的氣體流量計的在線監(jiān)測端,可以在線監(jiān)測各個通道的氣體的流量,還有總的氣體累計流量;在綠色方框里是 3 個混氣罐的實時濃度,可以實時顯示混氣罐的 CO2濃度,可以更直觀和迅速的知道混氣的進程;在主界面的右邊,是緩存罐輸出氣體的開關(guān),包括緩存罐 1、緩存罐 2、緩存罐 3、空氣和增壓曝氣通道的各自開關(guān),可以相互獨立控制;在其旁邊是”運行圖”、“混氣罐實時壓力”、“緩存罐控制界面”和“氣閥時間控制”的分界面的超級鏈接,當(dāng)需要切換到不同界面的時候,可以用手去觸摸切換。
3.1.8 氣體輸出控制優(yōu)化3C-2.0 去除了一些不必要的參數(shù)修改模式,直接單獨分別設(shè)置 5 個輸出通道的開啟和間隔時間設(shè)置(最大可輸入限值增大),并設(shè)置好各自的最大限值,以便設(shè)置參考。如圖 4 所示,從上至下,分別為緩存罐 1、緩存罐 2、緩存罐 3、空氣和增壓曝氣的輸出氣閥控制設(shè)置,我們可以根據(jù)試驗的需要,設(shè)置各自通道的開啟時間和間歇時間,前 4 個通道的開啟時間和間歇時間的單位為秒,并標(biāo)注最高穩(wěn)定上限均為 3240,而最后的增壓曝氣通道因為需要的間隔的時間比較長,為了設(shè)置方便,遂將其通道的間隔時間單位改為分鐘,并標(biāo)注其最大穩(wěn)定上限為 54。通過對不同通道開啟和間隔時間的分別控制,支持以設(shè)定不同變量試驗的目的。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]生物膜貼壁培養(yǎng)小球藻凈化豬糞沼液廢水的效果[J]. 王愿珠,程鵬飛,劉德富,劉天中. 環(huán)境科學(xué). 2017(08)
[2]微藻固定燃燒煙氣中CO2的研究進展[J]. 張一昕,趙兵濤,熊鍇彬,張忠孝,郝小紅,劉濤. 生物工程學(xué)報. 2011(02)
本文編號:3313936
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