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2021-07-01

可替代能源生产中面临的挑战

将藻类用作能源,需要高效收集/提取足够的生物质并将其脱水。 许多藻类的水分含量很高,因此需要大量的原料才能产生少量的油或碳水化合物,以供进一步加工为燃料。 这样产生的生物燃料需要具备与石油价格的竞争力才能推广普及使用,因此大规模生产更具挑战性。

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要实现这个目的,一种方法是使用卧螺离心机和碟片离心机,离心机可处理的进料量很大,但可能无法达到分离和压缩微小颗粒所需的离心力。 微藻颗粒大小通常在 2到10微米之间,而许多离心机的设计适用于分离大于10微米的颗粒。

此外,分离机可以达到足以分离这些微小颗粒的离心力,约10,000 g,但所需浓度必须低于通常藻类脱水应用中的浓度。 因此这个过程需要好几台设备、很大的占地面积,并且需要耗费大量能源(和成本)。

另一种方法是 两阶段分离过程 ,微藻通过悬浮或絮凝进行预浓缩,然后在一种专门的卧螺离心机(Flottweg Sedicanter®双锥筒体离心机)中得到处理,这种离心机 专为处理大量高浓度的微小颗粒而设计。 这项技术结合了传统卧螺离心机和碟片式分离机的不同特点,例如:

  • 离心力高达10,000g(传统型号的离心力最高达6,000g)
  • 进料量高达每分钟7,000加仑
  • 适用于固体含量高达25%-35%的原料

分离效果是固渣含量更高,能耗更低。 例如,3克/升浓度的藻类样品以120立方米/小时进料,两种方法都产出360公斤固渣。 但是两阶段过程的固渣比例达到24%,而常规卧螺离心机为17%。 这也减少了处理后生物质进一步干燥所需的能耗。

几乎在任何应用中,实现标的的方法往往都不止一种。 在微藻处理领域,在节约能耗成本和使用可替代燃料的发展上,工程和分离方面的专业知识是关键。 

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