本实用新型涉及生物发酵技术领域，尤其涉及一种发酵罐尾气处理系统。
背景技术：
在好氧发酵过程中微生物进行生物氧化，因菌体只能利用培养基中的溶解氧，故需要通入大量无菌空气。随着氧的不断供给，菌体分解营养物质供应机体生命活动和合成代谢产物(酶制剂、抗生素、氨基酸等)，因而排出大量二氧化碳气体。
现有技术中，对发酵尾气的处理一般采用碱洗法，即，使发酵尾气进入碱液吸收塔中，通过循环喷淋的碱性吸收液对酸性尾气进行吸收，以达到防止其进入大气中的目的。二氧化碳便可利用碱洗法处理防止其进入大气造成温室效应。但是，二氧化碳也是一种可利用的资源，将其用碱液吸收并没有将二氧化碳的作用发挥，造成资源的浪费。
技术实现要素：
本实用新型旨在提供一种发酵罐尾气处理系统，除了可以进行尾气处理外，还能实现资源的最大化利用。
为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是：一种发酵罐尾气处理系统，其包括发酵罐、二氧化碳提纯装置、废气处理罐和光生物反应器。所述发酵罐的顶部设有尾气管道，所述发酵罐通过所述尾气管道与所述二氧化碳提纯装置连接，所述尾气管道上依次设有冷凝器、加热器和除菌过滤器；所述二氧化碳提纯装置通过气泵连接所述光生物反应器；所述二氧化碳提纯装置的顶部设有废气出口管道，所述二氧化碳提纯装置通过所述废气出口管道连接所述废气处理罐。
在另一优选例中，所述冷凝器为沉浸式蛇管换热器，所述沉浸式蛇管换热器设有冷水入口和冷水出口。在尾气管道上设置沉浸式蛇管换热器可防止发酵尾气带走过多水分。并且，所述沉浸式蛇管换热器结构简单，制造、安装、清洗和维修方便，价格低廉，特别适用于高压流体的冷却和冷凝。
在另一优选例中，所述加热器为电加热器，所述电加热器可对冷凝器中出来的发酵尾气进行初步杀菌。
在另一优选例中，所述除菌过滤器包括过滤精度为0.22μm以上的微滤滤芯，用于过滤初步杀菌后的发酵尾气中的杂质、有害细菌和微生物等。
在另一优选例中，所述二氧化碳提纯装置采用变压吸附法对二氧化碳进行提纯，提纯后的二氧化碳含量为99.0％。变压吸附法(psa法)是基于固态吸附剂对原料混合气中的co2有选择性吸附作用，高压时吸附量较多，降压后被解析出来而进行的。常用的co2吸附剂有沸石、氧化铝、硅胶和活性炭等。变压吸附法能连续地输入原料混合气和连续地输出co2气体以及未吸附气体。在本申请中，二氧化碳提纯装置输出的高纯度co2气体通过气泵导入光生物反应器中，其它未吸附气体则通过废气出口管道进入废气处理罐中处理。
在另一优选例中，所述废气处理罐内装有碱液、二氧化氯溶液、双氧水溶液、次氯酸钠溶液或高锰酸钾溶液等常见杀菌消毒液，从而对废气(未吸附气体)进行处理。
在另一优选例中，所述光生物反应器用于培养藻类吸收二氧化碳，进行光合作用。藻类可采用裸藻、绿藻、轮藻、金藻、甲藻、红藻、硅藻、衣藻、黄藻、褐藻或蓝藻等常见藻类。
在另一优选例中，所述光生物反应器的温度范围为15-40℃，光照强度为500-30000lux。在所述条件下，光生物反应器内培养的藻类吸收二氧化碳，进行光合作用，在可见光照射下，将二氧化碳转变为葡萄糖，进而转化为蛋白质、脂肪、维生素等营养物质，同时释放出大量氧气。如此，二氧化碳可得到最大化的利用，并且节能环保。
本实用新型提供的发酵罐尾气处理系统，通过二氧化碳提纯装置、废气处理罐和光生物反应器的结合，不仅能进行尾气处理，还能将二氧化碳用于光生物反应器中进行光合作用，比现有技术中将二氧化碳进行碱液处理的方式更节能环保，实现了二氧化碳资源的最大化利用。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
图1为本实用新型所述尾气处理系统的结构示意图。
附图标记说明：
发酵罐1
二氧化碳提纯装置2
废气处理罐3
光生物反应器4
尾气管道5
冷凝器6
加热器7
除菌过滤器8
气泵9
废气出口管道10
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型实施例。
具体实施方式
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型实施例的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型实施例。
请参阅图1，本实用新型提供一种发酵罐尾气处理系统，其包括发酵罐1、二氧化碳提纯装置2、废气处理罐3和光生物反应器4。所述发酵罐1的顶部设有尾气管道5，所述发酵罐1通过所述尾气管道5与所述二氧化碳提纯装置2连接，所述尾气管道5上依次设有冷凝器6、加热器7和除菌过滤器8；所述二氧化碳提纯装置2通过气泵9连接所述光生物反应器4；所述二氧化碳提纯装置2的顶部设有废气出口管道10，所述二氧化碳提纯装置2通过所述废气出口管道10连接所述废气处理罐3。
在本实施例中，所述冷凝器6为沉浸式蛇管换热器，所述沉浸式蛇管换热器设有冷水入口和冷水出口。在尾气管道5上设置沉浸式蛇管换热器可防止发酵尾气带走过多水分。并且，所述沉浸式蛇管换热器结构简单，制造、安装、清洗和维修方便，价格低廉，特别适用于高压流体的冷却和冷凝。
在本实施例中，所述加热器7为电加热器，所述电加热器7可对冷凝器6中出来的发酵尾气进行初步杀菌。
在本实施例中，所述除菌过滤器8包括过滤精度为0.22μm以上的微滤滤芯，用于过滤初步杀菌后的发酵尾气中的杂质、有害细菌和微生物等。
在本实施例中，所述二氧化碳提纯装置2采用变压吸附法对二氧化碳进行提纯，提纯后的二氧化碳含量为99.0％。变压吸附法(psa法)是基于固态吸附剂对原料混合气中的co2有选择性吸附作用，高压时吸附量较多，降压后被解析出来而进行的。常用的co2吸附剂有沸石、氧化铝、硅胶和活性炭等。变压吸附法能连续地输入原料混合气和连续地输出co2气体以及未吸附气体。其中，高纯度co2气体通过气泵导入光生物反应器4中，其它未吸附气体则通过废气出口管道10进入废气处理罐3中进行处理。
在本实施例中，所述废气处理罐3内装有碱液、二氧化氯溶液、双氧水溶液、次氯酸钠溶液或高锰酸钾溶液等常见杀菌消毒液，从而对废气(未吸附气体)进行处理。
在本实施例中，所述光生物反应器4用于培养藻类吸收二氧化碳，进行光合作用。藻类可采用裸藻、绿藻、轮藻、金藻、甲藻、红藻、硅藻、衣藻、黄藻、褐藻或蓝藻等常见藻类。
在本实施例中，所述光生物反应器4的温度范围为15-40℃，光照强度为500-30000lux。在所述条件下，光生物反应器4内培养的藻类吸收二氧化碳，进行光合作用。在可见光照射下，将二氧化碳转变为葡萄糖，进而转化为蛋白质、脂肪、维生素等营养物质，同时释放出大量氧气。如此，二氧化碳可得到最大化的利用，并且节能环保。
本实用新型提供的适用于发酵罐的尾气处理系统，通过二氧化碳提纯装置、废气处理罐和光生物反应器的结合，不仅能进行尾气处理，还能将二氧化碳用于光生物反应器中进行光合作用，比现有技术中将二氧化碳进行碱液处理的方式更节能环保，实现了二氧化碳资源的最大化利用。
以上实施方式仅用以说明本实用新型实施例的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本实用新型实施例进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型实施例的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本实用新型实施例的技术方案的精神和范围。
1.一种发酵罐尾气处理系统，其特征在于，包括发酵罐、二氧化碳提纯装置、废气处理罐和光生物反应器，所述发酵罐的顶部设有尾气管道，所述发酵罐通过所述尾气管道与所述二氧化碳提纯装置连接，所述尾气管道上依次设有冷凝器、加热器和除菌过滤器；所述二氧化碳提纯装置通过气泵连接所述光生物反应器；所述二氧化碳提纯装置的顶部设有废气出口管道，所述二氧化碳提纯装置通过所述废气出口管道连接所述废气处理罐。
2.如权利要求1所述的发酵罐尾气处理系统，其特征在于，所述冷凝器为沉浸式蛇管换热器，所述沉浸式蛇管换热器设有冷水入口和冷水出口。
3.如权利要求1所述的发酵罐尾气处理系统，其特征在于，所述加热器为电加热器。
4.如权利要求1所述的发酵罐尾气处理系统，其特征在于，所述除菌过滤器包括过滤精度为0.22μm以上的微滤滤芯。
5.如权利要求1所述的发酵罐尾气处理系统，其特征在于，所述二氧化碳提纯装置采用变压吸附法对二氧化碳进行提纯，提纯后的二氧化碳含量为99.0％。
6.如权利要求1所述的发酵罐尾气处理系统，其特征在于，所述废气处理罐内装有碱液、二氧化氯溶液、双氧水溶液、次氯酸钠溶液或高锰酸钾溶液。
7.如权利要求1所述的发酵罐尾气处理系统，其特征在于，所述光生物反应器用于培养藻类吸收二氧化碳，进行光合作用。
8.如权利要求7所述的发酵罐尾气处理系统，其特征在于，所述光生物反应器的温度范围为15-40℃，光照强度为500-30000lux。
技术总结