随着全球经济的快速增长,化石能源短缺加剧,藻类作为清洁生物能源制备生物燃料已提上日程。另外,利用微藻光合作用过程吸收CO2是对二氧化碳减排并对其进行资源化利用的有效途径。微藻高密度、规模化培养有赖于高效、实用化的光生物反应器。本文参照国外台式反应器,并且针对板式光生物反应器的结构及控制系统进行设计研究,设计研制新型高效的光生物反应器,并且根据相似原理,进行该反应器的放大设计研究。第一章：提出课题研究的背景。研究光生物反应器的研究现状及问题,本文提出利用CFD数值模拟技术进行反应器流动及传质性能分析,以及进行结构设计和控制系统设计的意义。第二章：阐述了反应器设计的相关原理。进行微藻培养影响因素,反应器性能的相关研究,并初步介绍了CFD模拟仿真、反应器系统控制及放大的相关原理。第三章：根据板式反应器设计要求进行整体结构设计。结合CFD分析进行反应器主体结构设计,并同时介绍了光照系统,供料系统,供气设备。根据系统技术指标选择合适传感器。第四章：板式反应器控制系统设计。经分析,系统的控制方法采用PLC+PC控制并选择西门子200系列PLC。分析了相关过程参数控制并进行PLC的系统设计。第五章：进行板式反应器的软件设计,以WinCC作为上位机的监控软件。初步将六台板式反应器进行串并联,并用一套控制系统进行多台反应器的联动控制,初步将反应器从实验阶段推向中试阶段,为今后实现板式反应器进行微藻产业化做准备。