一种光合生物反应装置及光合生物反应系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种光合生物反应装置及采用该光合生物反应装置的一种光合生物反应系统，涉及光反应器技术领域。该光合生物反应装置包括管式光合生物反应器和平面光合生物反应器，管式光合生物反应器的进口端与培养液储罐相连通，管式光合生物反应器的出口端与平面光合生物反应器的进口端连通，平面光合生物反应器的出口端与培养液储罐相连通。平面光合生物反应器的使用增大了单位面积的设备培养容量，采用这种光合生物反应装置的光合生物反应系统成本较低，光转化率明显提高，适于在大规模的光合微生物生产中使用。

【技术实现步骤摘要】
一种光合生物反应装置及光合生物反应系统
本技术涉及光反应器
，尤其涉及一种光合生物反应装置及光合生物反应系统。
技术介绍
光合生物反应器用于光合生物细胞或组织培养，能够生产高蛋白质、脂肪、生物燃油、多种有生物活性的碳水化合物等许多有高附加值的生化产品，因此受到国内外科研工作者和企业的高度关注。光合生物反应器分为开放式光合生物反应器和密闭式光合生物反应器。密闭式光合生物反应器相对于开放式光合生物反应器更容易实现一定程度的连续式生产。而密闭式光合生物反应器中的管道式光合生物反应器应用发展前景更为广泛。但是管式光合生物反应器的建造成本高，能耗高且光照利用率较低，难以批量化、大型化地投入到实际的生产中。因此亟需提出一种成本低、能量利用率高的光合生物反应装置及光合生物反应系统来解决上述技术问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种光合生物反应装置及采用该光合生物反应装置的光合生物反应系统，该光合生物反应装置及光合生物反应系统制作成本较低，能耗低，光转化率较高。为达此目的，本技术采用以下技术方案：本技术提供一种光生物反应装置，包括管式光合生物反应器和平面光合生物反应器，所述管式光合生物反应器的进口端与培养液储罐相连通，所述培养液储罐内的培养液仅能由所述培养液储罐流至所述管式光合生物反应器，所述管式光合生物反应器的出口端与所述平面光合生物反应器的进口端连通，所述平面光合生物反应器的出口端与所述培养液储罐相连通，所述平面光合生物反应器内的培养液仅能由所述平面光合生物反应器流至所述培养液储罐。具体地，所述管式光合生物反应器由厚度为0.2mm—0.5mm的膜管拼接而成，所述膜管由UPVC制成。具体地，还包括：第一单向阀，设置在所述培养液储罐和所述管式光合生物反应器之间，所述第一单向阀沿所述培养液储罐到所述管式光合生物反应器的方向单向导通；第二单向阀，设置在所述平面光合生物反应器和所述培养液储罐之间，所述第二单向阀沿所述平面光合生物反应器到所述培养液储罐的方向单向导通。具体地，还包括机架，所述管式光合生物反应器沿竖直方向设置在所述机架上，所述平面光合生物反应器沿水平方向设置在所述机架上，所述平面光合生物反应器位于所述管式光合生物反应器的上方且所述平面光合生物反应器的高度大于所述培养液储罐的液面高度。具体地，所述平面光合生物反应器的顶部设置有排气管，所述排气管的一端连通所述平面光合生物反应器，另一端连通外部大气。具体地，所述平面光合生物反应器为透光的培养容器。一种光合生物反应系统，包括所述培养液储罐、气动装置和所述光合生物反应装置；所述气动装置一端连通所述培养液储罐，另一端连通外部气源，所述气动装置用于向所述培养液储罐内通入气体以将所述培养液储罐内的培养液压送至所述光合生物反应装置中。具体地，所述气动装置包括进气管和气泵，所述进气管的两端分别连通所述培养液储罐和所述气泵，且所述进气管伸入所述培养液储罐的排气口位于所述培养液的液面上方。具体地，还包括泄压装置，所述泄压装置一端连通所述培养液储罐，另一端连通外部大气，所述泄压装置用于排出所述培养液储罐内的多余气体以使所述培养液储罐内的气压与外部大气气压一致。具体地，所述泄压装置包括泄压管和泄压阀，所述泄压管的一端连通于所述培养液储罐，另一端连通外部大气，所述泄压阀设置于所述泄压管上。具体地，还包括采收系统，所述采收系统设置于所述平面光合生物反应器的出口端和所述管式光合生物反应器的进口端之间，所述采收系统用于采收所述光合生物反应装置产出的增殖细胞。具体地，所述采收系统包括采收管道和螺杆泵，所述采收管道的两端分别连通所述平面光合生物反应器的出口端和所述管式光合生物反应器的进口端，所述螺杆泵设置于所述采收管道中；所述螺杆泵与所述管式光合生物反应器之间设置有第三单向阀，所述第三单向阀沿所述螺杆泵到所述管式光合生物反应器的方向单向导通。具体地，还包括清洁组件，所述清洁组件被配置为用于清洁所述管式光合生物反应器。具体地，所述清洁组件包括清洗水入口，清洗球入口和清洗出口；所述清洗水入口和所述清洗球入口通过第一三通管接头连通于所述管式光合生物反应器的出口端，所述清洗水入口用于将向所述管式光合生物反应器注入清洗水，所述清洗球入口用于将清洗球送入所述管式光合生物反应器；所述清洗出口通过第二三通管接头连通于所述管式光合生物反应器的进口端，所述清洗水和所述清洗球从所述清洗出口流出。相较于现有技术，本技术的有益效果为：本技术提出了一种光合生物反应装置，该光合生物反应装置下的光合生物反应器在现有的管式光合生物反应器的出口处连接有一个平面光合生物反应器，由此增大了单位面积的设备培养容量，降低了系统能耗，提高了光照利用率，适于在大规模的光合微生物生产中使用。本技术还提出了一种光合生物反应系统，该光合生物反应系统包括培养液储罐、光合生物反应装置和气动装置，气动装置通过向培养液储罐通入气体将培养液储罐内的培养液压送至光合生物反应装置，相较于现有技术，气动装置的推动力较为温和、规律，能够有效减少对培养液内的光合生物的细胞造成的损伤；通过光合生物反应装置和气动装置的配合使用，在一定程度上避免了培养液浓度不均而导致的培养液内的细胞受光不均等问题，降低了能耗，提高了培养液内微生物光合反应的效率，适合在实际生产中批量化、大型化地应用。附图说明图1是本技术具体实施方式提供的光生物反应系统的连接关系示意图；图中：1、光合生物反应装置；11、管式光合生物反应器；12、平面光合生物反应器；2、培养液储罐；3、排气管；4、气动装置；41、进气管；42、气泵；5、泄压装置；51、泄压管；52、泄压阀；6、采收系统；61、手自一体阀；62、采收管道；63、螺杆泵；7、第一三通管接头；8、第二三通管接头；9、清洁组件；91、清洗水入口；92、清洗球入口；93、清洗出口；100、第一单向阀；200、第二单向阀；300、第三单向阀。具体实施方式为使本技术解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本技术的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本技术，而非对本技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本技术相关的部分而非全部。在本技术的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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。在本技术中，除非另有明确的规本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光合生物反应装置，其特征在于，包括管式光合生物反应器(11)和平面光合生物反应器(12)，所述管式光合生物反应器(11)的进口端能够与培养液储罐(2)相连通，所述培养液储罐(2)内的培养液仅能由所述培养液储罐(2)流至所述管式光合生物反应器(11)，所述管式光合生物反应器(11)的出口端与所述平面光合生物反应器(12)的进口端连通，所述平面光合生物反应器(12)的出口端能够与所述培养液储罐(2)相连通，所述平面光合生物反应器(12)内的培养液仅能由所述平面光合生物反应器(12)流至所述培养液储罐(2)。/n

【技术特征摘要】
1.一种光合生物反应装置，其特征在于，包括管式光合生物反应器(11)和平面光合生物反应器(12)，所述管式光合生物反应器(11)的进口端能够与培养液储罐(2)相连通，所述培养液储罐(2)内的培养液仅能由所述培养液储罐(2)流至所述管式光合生物反应器(11)，所述管式光合生物反应器(11)的出口端与所述平面光合生物反应器(12)的进口端连通，所述平面光合生物反应器(12)的出口端能够与所述培养液储罐(2)相连通，所述平面光合生物反应器(12)内的培养液仅能由所述平面光合生物反应器(12)流至所述培养液储罐(2)。


2.根据权利要求1所述的光合生物反应装置，其特征在于，所述管式光合生物反应器(11)由厚度为0.2mm—0.5mm的膜管拼接而成，所述膜管由UPVC制成。


3.根据权利要求1所述的光合生物反应装置，其特征在于，还包括：
第一单向阀(100)，设置在所述培养液储罐(2)和所述管式光合生物反应器(11)之间，所述第一单向阀(100)沿所述培养液储罐(2)到所述管式光合生物反应器(11)的方向单向导通；
第二单向阀(200)，设置在所述平面光合生物反应器(12)和所述培养液储罐(2)之间，所述第二单向阀(200)沿所述平面光合生物反应器(12)到所述培养液储罐(2)的方向单向导通。


4.根据权利要求1所述的光合生物反应装置，其特征在于，还包括：
机架，所述管式光合生物反应器(11)沿竖直方向设置在所述机架上，所述平面光合生物反应器(12)沿水平方向设置在所述机架上，所述平面光合生物反应器(12)位于所述管式光合生物反应器(11)的上方且所述平面光合生物反应器(12)的高度大于所述培养液储罐(2)的液面高度。


5.根据权利要求1所述的光合生物反应装置，其特征在于，所述平面光合生物反应器(12)的顶部设置有排气管(3)，所述排气管(3)的一端连通所述平面光合生物反应器(12)，另一端连通外部大气。


6.根据权利要求1-5任一项所述的光合生物反应装置，其特征在于，所述平面光合生物反应器(12)为透光的培养容器。


7.一种光合生物反应系统，其特征在于，包括培养液储罐(2)、气动装置(4)和权利要求1-5任一项所述的光合生物反应装置(1)；
所述气动装置(4)一端连通所述培养液储罐(2)，另一端连通外部气源，所述气动装置(4)用于向所述培养液储罐(2)内通入气体以将所述培养液储罐(2)内的培养液压送至所述光合生物反应装置(1)中。


8.根据权利要求7所述的光合生...

【专利技术属性】
技术研发人员：温永煌，董声俊，熊伟，
申请(专利权)人：深圳市远村国际农业生物科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44