生物反应器及其系统技术方案

本实用新型专利技术涉及生物器械技术领域，尤其涉及一种生物反应器及其系统。该生物反应器包括反应罐、设置在所述反应罐内的搅拌装置和设置在所述反应罐外的进气装置；所述搅拌装置与所述反应罐的罐底连接，且所述搅拌装置的搅拌轴位于所述反应罐的轴线上；所述反应罐的侧壁上设置有至少一个表层进气孔；所述反应罐的顶盖上设置有排气孔；所述进气装置的输出端连通所述表层进气孔；所述表层进气孔距离所述罐底的高度不低于所述反应罐预设培养液的深度。该生物反应系统包括供气系统和生物反应器。本实用新型专利技术的目的在于提供生物反应器及其系统，以能够快速排出生物反应器内培养产品时产生的气体，减短培养产品时产生的气体在生物反应器内的停留时间。

【技术实现步骤摘要】
生物反应器及其系统
本技术涉及生物器械
，尤其涉及一种生物反应器及其系统。
技术介绍
生物反应器(英语：Bioreactor)是指任何提供生物活性环境的制造或工程设备，是利用酶或生物体(如微生物)所具有的生物功能，在体外进行生化反应的装置系统。它是一种生物功能模拟机。在酒类、医药生产、浓缩果酱、果汁发酵、有机污染物降解方面有重要应用。在一种情况下，生物反应器是一个进行涉及到生物或生物化学活性物质由特定的生物生产出来的化学过程的容器。此过程既可以有氧进行也可以无氧进行。这些生物反应器通常呈圆筒状，其体积从几升到几千升不等，常由316L不锈钢制成。生物反应器有各种各样的形式，要使生物反应器运行得好，必须首先对生物反应器和反应特征有深刻的理解，这就是生物反应器工程的概念。生物反应器工程着重研究生物反应器本身的特性，如其结构和操作方式、操作条件对细胞形态、生长、产物形成的关系。它与生物反应工程结合，共同解决各种生物反应的最佳生物反应器、最佳操作条件的选择问题。在生物反应器内进行细胞培养过程中经常产生二氧化碳气体；该二氧化碳气体需要快速地被排出生物反应器，否则生物反应器内积累的二氧化碳气体会溶解在培养物中并使培养物的PH值加速下降；出现这种状况，需要在培养液中加入碱性物质(例如，碳酸氢钠或者氢氧化钠)来维持细胞正常生长的PH值；但是，碱性物质加入瞬间会对细胞造成损伤，也会造成培养液渗透压的增高，破坏细胞培养环境的稳定，不利于细胞生长。因此，本申请针对上述问题提供一种新的生物反应器及其系统，以能够快速排出生物反应器内的二氧化碳气体，减短二氧化碳在生物反应器内的停留时间。
技术实现思路
本技术的目的在于提供生物反应器，以能够快速排出生物反应器内培养产品时产生的气体，减短培养产品时产生的气体在生物反应器内的停留时间。本技术的目的还在于提供生物反应系统，以能够快速排出生物反应器内培养产品时产生的气体，减短培养产品时产生的气体在生物反应器内的停留时间。基于上述第一目的，本技术提供的生物反应器，包括反应罐、设置在所述反应罐内的搅拌装置和设置在所述反应罐外的进气装置；所述搅拌装置与所述反应罐的罐底连接，且所述搅拌装置的搅拌轴位于所述反应罐的轴线上；所述反应罐的侧壁上设置有至少一个表层进气孔；所述反应罐的顶盖上设置有排气孔；所述进气装置的输出端连通所述表层进气孔；所述表层进气孔距离所述罐底的高度不低于所述反应罐预设培养液的深度。本技术的可选技术方案为，所述表层进气孔距离所述罐底的高度，至少高于所述反应罐预设培养液体积的上液面30cm-70cm。本技术的可选技术方案为，所述表层进气孔距离所述罐底的高度，至少高于所述反应罐预设培养液体积的上液面50cm。本技术的可选技术方案为，所述表层进气孔的数量为多个；多个所述表层进气孔沿所述反应罐的轴向依次间隔设置。本技术的可选技术方案为，所述搅拌装置包括搅拌轴和与所述搅拌轴连接的搅拌叶片；所述反应罐的底部固定连接有驱动电机；所述驱动电机驱动连接所述搅拌轴，以使所述搅拌叶片随所述搅拌轴转动。本技术的可选技术方案为，所述搅拌叶片的数量为三组；三组所述搅拌叶片沿所述搅拌轴的轴向依次间隔设置；沿所述搅拌轴的轴向，设置在中间的一组所述搅拌叶片能使所述培养液沿第一方向流动，其他两组所述搅拌叶片能使所述培养液沿第二方向流动，所述第一方向与所述第二方向相反。本技术的可选技术方案为，所述反应罐的内壁上设置有与所述搅拌叶片相应的挡板；所述挡板与所述搅拌叶片间隔设置；所述挡板的数量为多个，多个所述挡板沿所述反应罐的内壁均匀设置；所述挡板的板面与所述反应罐的径向呈20度-50度的夹角设置。本技术的可选技术方案为，所述反应罐的罐底设置有排液口。本技术的可选技术方案为，所述反应罐的侧壁具有夹层；所述夹层内设置有加热介质；所述反应罐的侧壁设置有连通所述夹层的循环入口和循环出口。基于上述第二目的，本技术提供的生物反应系统，包括供气系统和所述的生物反应器；所述供气系统与所述生物反应器的进气装置连通。本技术的有益效果：本技术提供的生物反应器，包括反应罐、搅拌装置和进气装置；通过搅拌装置搅拌培养液，以便将培养液中的气体从培养液内排出，例如将反应罐内进行细胞培养过程中产生二氧化碳气体从培养液中排出；通过进气装置连通表层进气孔，以向反应罐内吹入无菌空气等气体，降低培养液产生的气体浓度，并随无菌空气等气体从反应罐的顶盖上的排气孔排出，例如反应罐内进行细胞培养过程中产生二氧化碳气体随无菌空气等气体从排气孔排出反应罐；通过表层进气孔距离罐底的高度不低于反应罐预设培养液的深度，以使向反应罐内吹入的无菌空气等气体更好地与培养液产生的气体接触，从而便于降低培养液产生的气体的浓度，减少培养过程产生的气体在反应罐内的停留时间；例如可以快速排出反应罐内的二氧化碳气体，减少二氧化碳在反应罐内的停留时间。本技术提供的生物反应系统，包括供气系统和生物反应器，具有可以快速排出生物反应器内培养产品产生的气体，减少培养过程产生的气体在生物反应器内的停留时间等优点。附图说明为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例一提供的生物反应器的结构示意图；图2为本技术实施例一提供的生物反应器的另一结构示意图；图3为本技术实施例一提供的生物反应器的另一结构示意图；图4为本技术实施例一提供的生物反应器的反应罐的俯视图。图标：100-反应罐；110-罐底；120-顶盖；130-表层进气孔；140-排气孔；150-挡板；160-排液口；200-搅拌装置；210-搅拌轴；220-搅拌叶片；300-进气装置；400-驱动电机。具体实施方式下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。实施例一参见图1-图4所示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物反应器，其特征在于，包括反应罐、设置在所述反应罐内的搅拌装置和设置在所述反应罐外的进气装置；所述搅拌装置与所述反应罐的罐底连接，且所述搅拌装置的搅拌轴位于所述反应罐的轴线上；所述反应罐的侧壁上设置有至少一个表层进气孔；所述反应罐的顶盖上设置有排气孔；所述进气装置的输出端连通所述表层进气孔；所述表层进气孔距离所述罐底的高度不低于所述反应罐预设培养液的深度。

【技术特征摘要】
1.一种生物反应器，其特征在于，包括反应罐、设置在所述反应罐内的搅拌装置和设置在所述反应罐外的进气装置；所述搅拌装置与所述反应罐的罐底连接，且所述搅拌装置的搅拌轴位于所述反应罐的轴线上；所述反应罐的侧壁上设置有至少一个表层进气孔；所述反应罐的顶盖上设置有排气孔；所述进气装置的输出端连通所述表层进气孔；所述表层进气孔距离所述罐底的高度不低于所述反应罐预设培养液的深度。2.根据权利要求1所述的生物反应器，其特征在于，所述表层进气孔距离所述罐底的高度，至少高于所述反应罐预设培养液体积的上液面30cm-70cm。3.根据权利要求2所述的生物反应器，其特征在于，所述表层进气孔距离所述罐底的高度，至少高于所述反应罐预设培养液体积的上液面50cm。4.根据权利要求1所述的生物反应器，其特征在于，所述表层进气孔的数量为多个；多个所述表层进气孔沿所述反应罐的轴向依次间隔设置。5.根据权利要求1所述的生物反应器，其特征在于，所述搅拌装置包括搅拌轴和与所述搅拌轴连接的搅拌叶片；所述反应罐的底部固定连接有驱动电机；所述驱动电机驱动连接所述搅拌轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘金伟，朱长动，冯玉强，陈宏，曾晓敏，陈琳，王博暄，张玉成，杜晓双，伊振斌，王琳雅，陈吉龙，王博，赵博，黄琳，孙佰强，李洪东，
申请(专利权)人：吉林冠界生物技术有限公司，
类型：新型
国别省市：吉林,22