Zařízení pro směšování plynů pro intenzivní kultivaci mikrořas

0453293 - MBÚ 2016 RIV CZ cze L - Prototype, f. module
Kopecký, Jiří
Zařízení pro směšování plynů pro intenzivní kultivaci mikrořas.
[Gass mixing for intensive cultivation of microalgae.]
Internal code: Směšovač plynů ; 2015
Technical parameters: Rozměry: 50*30*10 cm
Economic parameters: Uvedené řešení směšování plynů umožňuje levné a bezztrátové využití oxidu uhličitého při intenzivní kultivaci fototrofních mikroorganismů.
R&D Projects: GA MŠMT ED2.1.00/03.0110; GA MŠMT LO1416
Institutional support: RVO:61388971
Keywords : gas * mixing * regulation
Subject RIV: EE - Microbiology, Virology

Nákup uživatelských směsí plynů je velmi drahý, navíc jsou plyny již smíchané v předem definovaném poměru a nelze efektivně měnit jejich koncentrace. Systém směšování plynů využívající regulátory hmotnostního průtoku plynů (mass flow regulators, MFR) jsou sice velmi přesné, ale cenově nákladné. Nejjednodušší alternativou směšování plynů je zařízení pracující na principu statického mísiče, jehož hlavní předností je že neobsahuje žádné pohyblivé součásti. Vlastní těleso statického mísiče je realizováno několika závity teflonové hadičky o vhodném průměru, do kterého se odděleně přivádějí vstupy ze dvou oddělených čistých zdrojů plynů. V našem případě se jedná o oxid uhličitý (CO2) a vzduch. Manuální dynamické směšování umožňuje vytvoření požadované koncentrace CO2 ve vzduchu v širokém rozsahu poměrů a v reálném čase. Výstup ze směšovací komory je napojen na jednoduchý infračervený analyzátor oxidu uhličitého. Systém umožňuje míchat dva plyny pro přípravu plynné směsi potřebné pro potřeby kultivace mikrořas za fototrofních podmínek růstu. Systém byl vyvinut jako levná alternativa k nákladným směšovačům plynů na principu MFR. Zařízení též minimalizuje nároky na prostor a snižuje náklady na údržbu tím, že využívá velmi levných a standardních dílů. Systém je modulární, další plynové obvody mohou být přidány dodatečně. Přidány mohou být také další měřicí senzory, například pro umožnění vzdáleného monitoringu.

Purchase ready of use mixtures of gases is very expensive, in addition the gases are already mixed in a pre-determined ratio without the possibility of changing their concentration. Gas mixing system using mass flow regulators (MFR) are highly accurate, but expensive variant. The simplest alternative is the gas mixing device operating on the principle of a static mixer, whose main advantage is that there are no moving parts. The actual body of the static mixer is realized by several threads of Teflon tubing of appropriate diameter, in which the inputs are fed from two separate sources of pure gas. We mix the carbon dioxide (CO2) and air for our purpose. Manual dynamic mixing allows to set-up the desired concentration of CO2 in the air in a wide range of ratios in real time. The output from the mixing chamber is connected to a simple infrared sensor. The system allows mix of two gases for preparing gas mixtures needed for cultivation of microalgae in phototrophic growth condition. The system was developed as a cheap alternative to relatively expensive units based on MFR and minimizes equipment space requirements and reduces maintenance costs by taking advantage of using very cheap and standard parts. The system is modular, another gas lines may be added additionally. They may also be equiped by other measuring sensors, for example to enable remote monitoring
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0254188