产油小球藻调节PH工艺
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一、问题描述(200字以内)

需包括问题背景、领域或行业现状、实际需求及存在问题等

生物燃料产业是我国战略性新兴产业,随着《可再生能源发展“十二五”规划》、《可再生能源中长期发展规划》、《能源发展战略行动计划(2014~2020年)》等一系列文件的出台,生物燃料产业获得了长足的发展,近年来兴起的微生物制油由于生长周期比传统油类作物短、可工业化生产、占地面积小而备受瞩目。其中微藻制油研究以其能够利用二氧化碳、减少温室气体排放获得了众多国家级科研项目支持。但仍然存在着培养过程中加碱太多的问题。

二、解题过程(500字以内)

运用TRIZ或其他技术/管理创新方法中具体的原理或工具,分析和解决问题的过程

1、鱼骨图分析

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2、因果树分析

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3、构建物质-场模型

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乳酸对藻细胞具有有害作用,运用标准解1.2.1引入外部物质来消除不利因素:

6、使用冲突理论:

使用技术冲突分析:

为了减少溶液中酸过高对细胞的危害,需要调节pH,但是会消耗较多的碱液;转换为triz冲突,则是改善的参数:作用于物体的有害因素,恶化的参数:物质损失;查找冲突矩阵得到如下发明原理:周期性作用原理、变害为利原理、匀质性原理、复合材料原理;根据发明原理获得的解为:将藻细胞所产酸变成有益的产品,具体做法是使用树脂吸附溶液中的酸从而达到调节pH的效果,然后将树脂上吸附的酸洗脱回收利用,而树脂经再生后又可以重复使用;

三、最终方案(500字以内)

简述运用创新方法获得并经验证后的最终方案,简要说明新方案特点与优势等(请配必要的细节图与对比图)

利用树脂可以除离子的特点,在培养液中添加树脂来达到调节PH的目的,使微藻培养过程中一边培养一边调节PH,不需要添加任何化学试剂,实现对环境友好;

四、创新点(200字以内)

使用可反复使用的树脂调节pH,不仅解除了酸对藻细胞生长的抑制、没有在发酵液中添加其它物质,降低了发酵环节的生产成本;

五、应用情况及范围

目前上述发明专利已经在天冠集团自建千吨级异养小球藻生产线上进行应用,目前发酵环节的片碱溶液使用量单个50t罐0.6t降至0.2t。整体能耗降低了3.5%。

六、产生的经济效益或社会效益

本案例发明的五个工艺,引领了异养小球藻工艺变革方向,为减少微藻柴油生产过程中物料损耗和能源消耗做出了贡献,经过在天冠集团千吨级微藻柴油生产线应用四个月以来,得益于能耗降低,整体减少生产成本2.1万元。