【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及微生物电池，具体地，涉及一种气体驱动搅拌式空气阴极微生物燃料电池。
技术介绍
1、微生物燃料电池是一种以有机物作为燃料，利用微生物、细胞器和酶等作为催化剂发电的一类特殊燃料电池，微生物燃料电池在生物质能的利用、有机废水处理、有机废气处理方面有着重要的意义。
2、挥发性有机物(vocs)是一种低沸点，具有挥发性有机化合物的总称。随着社会的快速发展，人们对环保意识的深入和vocs的排放逐年升高，全面加强了对vocs的管控与治理。vocs作为有机污染物，多数vocs具有生物毒性，长期接触会损害人们的生命健康；具有挥发性与其他物质反应，同时还会发生光化学反应，形成污染性更强的污染物；vocs在光化学反应下是生成pm2.5和o3的共同前体物，同时会产生一定量的co2气体，具有温室气体特征。因此对探索控制和治理vocs污染同时强化pm2.5和o3协同控制，对加快大气环境治理、高效利用有机废物减污降碳具有重要意义。
3、生物技术降解vocs的过程中会受到传质或电子传递的限制，所以提高传质效率是重要的改进措施之一。微生物燃料电池的是在微生物作用下氧化降解有机污染物，通过介质的氧化还原过程产生的电子，快速的经外部回路转移到阴极被利用，加强电子传递从而强化污染物降解。微生物燃料电池处理气态vocs过程中，有效的优化了电子传递的限制，但由于气体本身特性影响，传质效率还有待提高。
4、现有技术中，一般通过在空气阴极生物燃料电池装置的反应器内腔中加装钛合金杆和搅拌棒；钛合金杆通过贯穿集体的顶部分别与反应液
5、但由于搅拌器自身有一定的能耗，则增加了燃料电池的能耗，与生物燃料电池绿色节能的本质目的相违背。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
2、为此，本专利技术的实施例提出一种气体驱动搅拌式空气阴极微生物燃料电池，包括：
3、固定支架一；
4、反应主壳体，固定于所述固定支架一的上方；用于装载反应溶液；所述反应主体底部和顶部分别设置有进气口、出气口；所述反应主体底部和顶部分别设置有第一采样孔和第二采样孔；
5、碳毡阳极，设置于所述反应主壳体内，且处于所述反应溶液的液面之下；
6、空气阴极，设置于所述反应主壳体的内壁，所述空气阴极和所述碳毡阳极通过导线和电路架连接，所述电路架内设置有电阻；
7、均质组件一，设置于所述反应主壳体内，其底部设置有传动轴一，所述传动轴一贯穿所述反应主壳体的底部，并向外延伸；所述传动轴一与所述反应主壳体转动连接；
8、均质组件二，设置于所述反应主壳体内，且处于所述均质组件一的上方，与所述均质组件一相对；所述均质组件二顶部设置有传动轴二，所述传动轴二贯穿所述反应主壳体的顶部，并向外延伸；所述传动轴二与所述反应主壳体转动连接；
9、固定支架二，设置于所述反应主壳体的下方；
10、气体输送管道，其出气口与所述反应主壳体的进气口连接；
11、气体传动机构；固定于所述固定支架二上；所述气体传动机构设有两个动力输出端，并且分别与所述传动轴一和所述传动轴二连接；所述气体传动机构的动力输入端穿入气体输送管道的内部，由所述气体输送管道内流动的气体提供动力。
12、与现有技术相比，本专利技术的有点在于：
13、在反应主壳体的顶部和底部设置相对均质组件一和均质组件二，能够通过同步动作，将搅拌力施加于反应溶液的顶部和底部，能够使混合更为均匀；提升传质效率；
14、利用气体输送管道的气体流动为气体传动机构提供动力，进而带动均质组件一和均质组件二的动作，无需设置独立的动力装置，能够节约能源，更加节能环保。
15、在上述一种气体驱动搅拌式空气阴极微生物燃料电池的优选方案中，所述气体输送管道的中部设有动力区，所述动力区的管道呈锥筒形，气体经过所述动力区时，流速增加；所述气体传动机构的动力输入端设置于所述气体输送管道的动力区内。
16、在上述一种气体驱动搅拌式空气阴极微生物燃料电池的优选方案中，所述均质组件一包括：
17、搅拌圆板部件一，垂直连接于所述传动轴一的穿入端；所述搅拌圆板部件一上均匀开设有若干气体缺口，用于供气体通过；所述气体缺口内设置有分泡网，用于将大气泡分裂为若干小气泡；
18、搅拌杆，设置有若干个；所述搅拌杆均匀分布在所述搅拌圆板部件一上，并且贯穿所述搅拌圆板部件一，在所述搅拌圆板部件一的顶部和底部形成搅拌端。
19、在上述一种气体驱动搅拌式空气阴极微生物燃料电池的优选方案中，所述均质组件二包括：
20、搅拌圆板部件二，垂直连接于所述传动轴二的穿入端；与所述搅拌圆板部件一相对；
21、扰流板组，包括若干片扰流板；若干片所述扰流板垂直固定于所述搅拌圆板部件二的底部端面。
22、在上述一种气体驱动搅拌式空气阴极微生物燃料电池的优选方案中，所述碳毡阳极由钛合金极杆在外部包覆碳毡构成，横放于所述反应主壳体的中部位置，且处于所述均质组件一和所述均质组件二之间。
23、在上述一种气体驱动搅拌式空气阴极微生物燃料电池的优选方案中，所述反应主壳体设置有液位观察窗，用于观测液位和反应情况。
24、在上述一种气体驱动搅拌式空气阴极微生物燃料电池的优选方案中，所述空气阴极为复合层结构，其中部为碳基层，朝向所述反应主壳体内部的一侧设置铂碳催化剂层，朝向外部空间的一侧依次设置炭黑层和聚四氟乙烯层。
25、在上述一种气体驱动搅拌式空气阴极微生物燃料电池的优选方案中，所述气体传动机构包括：
26、固定板，连接于所述固定支架二的一侧；
27、齿轮壳体一，其一端固定于所述固定板的下方，另一端穿入所述气体输送管道内，其内部设有连接板；
28、传动轴三，设置于所述齿轮壳体一内，其一端依次贯穿所述连接板、所述齿轮壳体一的顶壁和所述固定板，并分别与之转动连接；
29、锥齿轮一，连接于所述传动轴三的底端；
30、扇叶支撑板，垂直设置于所述气体输送管道内；
31、叶轮部件，通过叶轮轴转动连接于所述扇叶支撑板上，并且其迎风面朝向所述气体输送管道的来风方向；收到气体流动的作用力能够进行转动；所述叶轮轴的另一端穿入所述齿轮壳体一内，与所述传动轴三呈垂直状态；
32、锥齿轮二，设置于所述齿轮壳体一内，且连接于所述叶轮轴的端部；所述锥齿轮二与所述锥齿轮一啮合；
33、摇臂件一，所述摇臂件一的一个连接端连接于所述传动轴三的穿出端；
34、三角架，所述摇臂件一的另一个连接端通过连接转轴转动连接于所述三角架的其中一个连接端；
35、传动轴四和传动轴五，所述固定支架二本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种气体驱动搅拌式空气阴极微生物燃料电池，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种气体驱动搅拌式空气阴极微生物燃料电池，其特征在于，所述气体输送管道的中部设有动力区，所述动力区的管道呈锥筒形，气体经过所述动力区时，流速增加；所述气体传动机构的动力输入端设置于所述气体输送管道的动力区内。
3.根据权利要求2所述的一种气体驱动搅拌式空气阴极微生物燃料电池，其特征在于，所述均质组件一包括：
4.根据权利要求3所述的一种气体驱动搅拌式空气阴极微生物燃料电池，其特征在于，所述均质组件二包括：
5.根据权利要求4所述的一种气体驱动搅拌式空气阴极微生物燃料电池，其特征在于，所述碳毡阳极由钛合金极杆在外部包覆碳毡构成，横放于所述反应主壳体的中部位置，且处于所述均质组件一和所述均质组件二之间。
6.根据权利要求5的一种气体驱动搅拌式空气阴极微生物燃料电池，其特征在于，所述反应主壳体设置有液位观察窗，用于观测液位和反应情况。
7.根据权利要求6的一种气体驱动搅拌式空气阴极微生物燃料电池，其特征在于，所述空气阴极为复合
8.根据权利要求7的一种气体驱动搅拌式空气阴极微生物燃料电池，其特征在于，所述气体传动机构包括：
9.根据权利要求8的一种气体驱动搅拌式空气阴极微生物燃料电池，其特征在于，所述均质组件一和所述均质组件二均为不锈钢材质。
...【技术特征摘要】
1.一种气体驱动搅拌式空气阴极微生物燃料电池，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种气体驱动搅拌式空气阴极微生物燃料电池，其特征在于，所述气体输送管道的中部设有动力区，所述动力区的管道呈锥筒形，气体经过所述动力区时，流速增加；所述气体传动机构的动力输入端设置于所述气体输送管道的动力区内。
3.根据权利要求2所述的一种气体驱动搅拌式空气阴极微生物燃料电池，其特征在于，所述均质组件一包括：
4.根据权利要求3所述的一种气体驱动搅拌式空气阴极微生物燃料电池，其特征在于，所述均质组件二包括：
5.根据权利要求4所述的一种气体驱动搅拌式空气阴极微生物燃料电池，其特征在于，所述碳毡阳极由钛合金极杆在外部包覆碳毡构成，横放于所...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵腾飞，朱俊，吴旭，康领，王文珺，徐晖，
申请(专利权)人：华能湖北新能源有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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