一种生物反应器制造技术

本发明专利技术具体涉及一种生物反应器。本实用新型专利技术目的在于提供一种更加适用于好氧微生物发酵的生物反应器，所述生物反应器包括反应器主体及通气装置；所述通气装置包括反应器主体内部延伸的搅拌装置及分布于反应器主体外部的通气管路，进一步的，所述搅拌装置为分布桨叶的中心管，气体通过桨叶上的通孔进入反应器内部，并且在气流的推动作用下，桨叶会在反应器内部转动从而实现搅拌效果。该反应器适用于规模化的好氧发酵生产，具有广阔的发展前景。具有广阔的发展前景。具有广阔的发展前景。

【技术实现步骤摘要】
一种生物反应器


[0001]本技术属于生物反应器
，具体涉及一种好氧微生物发酵的反应器。

技术介绍

[0002]公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
[0003]发酵罐发酵是微生物工业的重要生产手段，采用发酵罐进行微生物培养有利于培养液分布更加均匀，提高溶氧速率，还具有良好的传热性能。用于好氧发酵(如生产抗生素、氨基酸、有机酸、维生素等)的发酵罐因需向罐中连续通入大量无菌空气，并为考虑通入空气的利用率，故在发酵罐结构上较为复杂，常用的有机械搅拌式发酵罐、鼓泡式发酵罐和气升式发酵罐。基于发酵罐结构考虑，增加搅拌装置能够有效的提高溶氧效果，但同时，机械搅拌装置也会对微生物胞体造成伤害，从而影响发酵工艺的进程。除此之外，针对不同种类的微生物、不同产品会存在不同的发酵工艺，基于发酵工艺的区别，企业对于发酵装置可能会有不同的需求，因而对发酵罐体的结构设计会提出灵活的设计要求。
[0004]针对该现状，提供一种更加适用于好氧微生物发酵、提高反应效率的微生物反应器具有重要的生产意义。

技术实现思路

[0005]针对上述研究背景，本专利技术目的在于提供一种适用于好氧发酵的生物反应器，尤其适用于耗氧量高并且菌体敏感程度高、不适用于机械搅拌的发酵工艺。
[0006]为了实现上述技术效果，本技术提供以下技术方案：
[0007]本技术第一方面，提供一种生物反应器，所述生物反应器包括反应器主体及通气装置；所述反应器主体为罐体，所述通气装置包括向反应器主体内部延伸的搅拌装置及分布于反应器主体外部的通气管路；
[0008]所述搅拌装置为位于反应器主体中心的中心管，在中心管外侧环绕若干桨叶，所述桨叶具有空腔，与中心管腔体连通，其通体分布通孔，所述反应器主体内部通过通孔与通气管路连通。
[0009]所述搅拌装置置于反应器的中心处，用于对反应器内的物料进行搅拌，搅拌装置不同于传统的机械搅拌，它是靠空气的流动带动料液的循环流动，此反应器结构简单、造价低、易密封、能耗低、并且不会因为机械搅拌破坏发酵微生物的细胞结构及发酵产物的结构。同时可满足好氧发酵对于氧的需求；解决了传统机械搅拌能耗高、维护维修成本高、长期运行难度大的问题。
[0010]以上一个或多个技术方案的有益效果是：
[0011]本技术通过合理设计反应器中搅拌桨叶的形状、大小及角度，可在发酵过程中不断地把通入的气体打碎，使空气与物料充分混合，从而达到提高发酵效率的目的；其优
势在于物料在反应器内完成搅拌，有氧通风、一体化程度高、发酵周期短，适用于规模化对机械搅拌较敏感的好氧发酵或者发酵产物不适合机械搅拌的发酵生产，具有广阔的发展前景和市场价值。
附图说明
[0012]构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。
[0013]图1为实施例1中所述生物反应器的结构示意图；
[0014]图2为实施例1中所述反应器主体的俯视图；
[0015]图3为实施例2中所述反应器主体的主视图；
[0016]上述图1
‑
3中，100—反应器主体，101—进料口，102—加料口，103—进气口，104—出气口，105—蒸汽阀门，106—蒸汽过滤器，107—蒸汽发生器，108—空气阀门，109—空气过滤器，110—空气总阀门，111—空气储罐，112—空气压缩机，113—夹套进水口，114—夹套出水口，115—压力表，116—单向，117—中心管，118—桨叶，119—桨叶臂，120—气体分布器，121—通孔，122—反应器夹套，123—放料口，301—观察窗，302—体积刻度线，303—pH电极，304—溶氧电极。
具体实施方式
[0017]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0018]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0019]术语解释：
[0020]互生结构：中心管延伸方向的每个节点上只设置一个桨叶，桨叶之间错落分布，并且沿中心管呈螺旋状排列。
[0021]正如
技术介绍
所介绍的，针对现有生物反应器难以适用于好氧微生物发酵的情形，为了解决如上的技术问题，本技术提出了一种新型的微生物反应器，通过对搅拌装置的改进，有效的改善了好氧发酵过程中充氧及搅拌的问题。
[0022]本技术第一方面，提供一种生物反应器，所述生物反应器包括反应器主体及通气装置；所述反应器主体为罐体，所述通气装置包括向反应器主体内部延伸的搅拌装置及分布于反应器主体外部的通气管路；
[0023]所述搅拌装置为位于反应器主体中心的中心管，在中心管外侧环绕若干桨叶，所述桨叶具有空腔，与中心管腔体连通，桨叶上还分布通孔，所述反应器主体内部通过通孔与通气管路连通。
[0024]优选的，所述反应器主体上部具有进料口及出气口，底部具有放料口。
[0025]所述进料口用于投加物料，进一步的，还具有加料口；进料口用于物料的投放，口径较大。加料口用于发酵过程中培养基的流加、微量元素的流加、以及调节pH值所需酸碱的流加；所述出气口用于排出发酵过程中发生的气体；所述放料口用于转移反应器主体中的物料。
[0026]进一步的，所述出气口末端设置单向阀。
[0027]优选的，所述桨叶向反应器主体顶部方向延伸，与中心管的夹角为45
‑
60度。
[0028]优选的，在中心管的延伸方向上，所述桨叶的分布为互生结构。所述“互生结构”可通过类比互生叶序进行理解，所述互生指在茎枝的每个节上只生一片叶子，各叶交互而生，它们常沿茎枝作螺旋状排列，如桑、樟等的叶序。本技术中所述“互生结构”是指中心管延伸方向的每个节点上只设置一个桨叶，桨叶之间错落分布，并且沿中心管呈螺旋状排列。
[0029]优选的，所述中心管的横切面方向上，所述桨叶夹角为120度。即，俯视所述反应器主体时，能够看到的桨叶数量为三个。
[0030]优选的，所述中心管的端部和/或桨叶的端部具有气体分布器；进一步的，所述气体分布器为喷嘴式气体分布器。
[0031]进一步的，所述中心管的内径为30
‑
50mm。
[0032]优选的，所述桨叶上的通孔均分布在同侧。基于该设计，所述气体进入反应器后能够本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生物反应器，其特征在于，所述生物反应器包括反应器主体及通气装置；所述反应器主体为罐体，所述通气装置包括向反应器主体内部延伸的搅拌装置及分布于反应器主体外部的通气管路；所述搅拌装置为位于反应器主体中心的中心管，在中心管外侧环绕若干桨叶，所述桨叶具有空腔，与中心管腔体连通，所述桨叶上分布通孔，所述反应器主体内部通过通孔与通气管路连通。2.如权利要求1所述生物反应器，其特征在于，所述反应器主体上部具有进料口及出气口，底部具有放料口；所述反应器主体还具有加料口；所述出气口末端设置单向阀。3.如权利要求1所述生物反应器，其特征在于，所述桨叶向反应器主体顶部方向延伸，与中心管的夹角为45
‑
60度；或，在中心管的延伸方向上，所述桨叶的分布为互生结构；或，所述中心管的横切面方向上，所述桨叶夹角为120度；或，所述中心管的端部和/或桨叶的端部具有气体分布器；或，所有桨叶的同一侧设置通孔。4.如权利要求3所述生物反应器，其特征在于，所述气体分布器为喷嘴式气体分布器。5.如权利要求1所述生物反应器，其特征在于，所述中心管的内径为30
‑
50mm。6.如权利要求1所述生物反应器，...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏红霞，柴谦，阚宁，凌泽兴，蔡玉文，唐志刚，张杰，刘景君，
申请(专利权)人：山东纳美德生物科技有限公司，
类型：新型
国别省市：