【技术实现步骤摘要】
本技术涉及微藻培养光生物反应器领域，具体地，本技术涉及一种任意长度的软体板式光生物反应器及微藻培养系统。
技术介绍
1、微藻是可以通过光合作用放氧的真核或原核微生物的统称，能够利用光和co2合成氨基酸、蛋白质、脂类、维生素和色素等有机物质，在人类食品、医药、染料、水产养殖和生物炼制等领域具有重要的应用前景。但微藻大规模应用仍面临难以规模化供应和生产成本过高的问题，其核心问题在于光生物反应器过高的成本。为了解决这一问题，一方面需要通过优化反应器设计，提高光能利用率，从而大幅度提高产率；另一方面则需要降低反应器的制造成本以及培养所需的材料、能耗成本。
2、近年来，人们在提高光反应器效率、降低成本方面开展了大量的研究工作。其中在光生物反应器内加入静态混合器或者挡板，不仅可以强化培养液的混合，也可以实现微藻细胞的闪光效应，大幅提高光生物反应器的光能利用率。中国专利zl 201010193837.4提供了一种具有特定内部结构的板式光生物反应器，其通过在生物反应器内壁的光照面和无光面沿着培养液流动方向设置挡板使微藻培养液呈螺旋形流动，以实现藻细胞在光生物反应器的光区与暗区之间的来回穿梭，发挥藻细胞的“闪光效应”，从而提高微藻规模培养的光能利用率和提高微藻细胞的产量。
3、利用软体透光材料(例如，聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚酯或热塑性弹性体中的一种)制作此种(软体)光生物反应器时，在使用过程中，反应器进水腔与反应器流道入口连接处、反应器出水腔与反应器流道出口连接处由于截面积变化，发生受力集中现象
技术实现思路
1、本技术的目的在于，针对上述问题，提供一种可以连续化制造、可实现任意长度的软体板式光生物反应器，以解决中国专利zl201420323929.3和中国专利zl201410270445.1所述的软体板式光生物反应器存在的反应器流道入口和反应器流道出口处焊点容易破损、只能采用间歇式制造工艺、只能制造小尺寸的软体板式光生物反应器的问题。
2、本技术的软体板式光生物反应器整体结构如图5、图6所示，所述软体板式光生物反应器61包括软体板式光生物反应器主体1以及连接在所述软体板式光生物反应器主体1两端的反应器入口接头2和反应器出口接头3。
3、所述的软体板式光生物反应器主体1(以下简称反应器主体1)包含一个如图1所示的反应器重复单元或由一个以上如图1所示的反应器重复单元首尾相连组成，长度为任意长度。
4、所述的反应器重复单元包括一个流道或者至少二个相互并联的流道，所述的每一流道包括：
5、-至少2块上挡板13，设置于光照面的内壁面上；
6、-至少2块下挡板14，设置于无光面的内壁面上；
7、所述的反应器重复单元的流道首尾相连贯通，形成反应器主体流道10。
8、所述的软体板式光生物反应器主体1还包括：反应器主体流道入口11、反应器主体流道出口12、筋板15和反应器主体薄膜16；
9、所述的反应器主体流道10(以下简称流道)之间由筋板15分隔，所述筋板15为软体板式光生物反应器的反应器主体1整体成型中光照面和无光面的主体薄膜16被粘结、焊接，或，反应器主体1直接注塑或直接成型所形成的粘结缝或焊接缝，起分隔板作用。所述的直接成型，是指除上述的粘结、焊接、直接注塑以外的其他成型方式，比如模压、搪塑以及挤压等。
10、如图2和图3所示，所述的反应器入口接头2和反应器出口接头3为硬质接头，由与培养液输送装置(例如，泵)相连的主管21或31(总管，粗管)和与反应器主体流道10相连的支管22或32(分管，细管)组成。反应器入口接头2上还设置反应器入口接头排气口25；反应器出口接头3上还设置反应器出口接头排气口35。如图4所示，延长接头611由主管(总管，粗管)和与反应器主体流道10相连的支管(分管，细管)组成。
11、反应器入口接头2和反应器出口接头3可以为主管的一侧设置支管，延长接头611可以为主管的两侧对应设置支管。
12、在本技术中，采用一体成型的方式使一个以上反应器重复单元首尾相连形成软体板式光生物反应器主体1。
13、进一步地，当单个的软体板式光生物反应器61需要的长度较长时，反应器主体1可直接加工成所需长度，或者，为便于运输或便于解氧，可以将所需长度的反应器主体1分成二段或二段以上并用如图4所示的延长接头611连接，如图10、11、12所示。
14、优选地，所述的反应器重复单元中同一面两个相邻挡板沿流道长度方向的间距为10-200mm。
15、优选地，所述的反应器重复单元中上挡板13和下挡板14沿流道长度方向错开的间距为10-200mm。
16、优选地，所述的反应器重复单元的挡板行数为2-200行，进一步优选5-100行。
17、所述的反应器重复单元沿流道长度方向的第一行挡板距离反应器重复单元边缘的距离为10-400mm，最后一行挡板距离反应器重复单元边缘的距离为10-400mm，即，所述的反应器重复单元的两端留有10-400mm的无挡板区域，便于在实际应用中可以根据实际需要在无挡板区域将所述的反应器主体1切断与反应器入口接头2、反应器出口接头3和延长接头611连接。
18、优选地，所述的反应器主体流道10的宽度为10mm-560mm。
19、优选地，所述的反应器主体1的反应器主体流道数为1-100，优选1-50。
20、优选地，所述的反应器主体1的宽度为30mm-20000mm。
21、优选地，所述的上挡板13和下挡板14为长条型，且所述的上挡板13和下挡板14的长度方向与流道长度方向的夹角大小为20～70度，且夹角方向相反。
22、优选地，所述的上挡板13和下挡板14的截面形状包括但不限于矩形、梯形、三角形和半圆形(如图7所示，矩形挡板51，三角形挡板52，梯形挡板53，半圆形挡板54)；其中，矩形形状的挡板的厚度为1-10mm；梯形、三角形或半圆形的挡板的半高处的厚度为1-10mm。
23、优选地，所述的上挡板13和下挡板14的底部为隆起的凸台结构，如图8所示，该凸台结构可以降低本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种软体板式光生物反应器，其特征在于，所述软体板式光生物反应器包括软体板式光生物反应器主体以及连接在所述软体板式光生物反应器主体两端的反应器入口接头和反应器出口接头；
2.根据权利要求1所述的软体板式光生物反应器，其特征在于，当软体板式光生物反应器的长度较长时，软体板式光生物反应器主体采用直接加工成所需长度，或者，将所需长度的软体板式光生物反应器主体分成二段或二段以上并采用延长接头连接。
3.根据权利要求1或2所述的软体板式光生物反应器，其特征在于，所述的反应器重复单元中同一面两个相邻挡板沿流道长度方向的间距为10-200mm。
4.根据权利要求1或2所述的软体板式光生物反应器，其特征在于，所述的反应器重复单元的挡板行数为2-200行。
5.根据权利要求1或2所述的软体板式光生物反应器，其特征在于，所述的反应器重复单元沿流道长度方向的第一行挡板距离反应器重复单元边缘的距离为10-400mm，最后一行挡板距离反应器重复单元边缘的距离为10-400mm。
6.根据权利要求1或2所述的软体板式光生物反应器，其特征在于，所述
7.根据权利要求1或2所述的软体板式光生物反应器，其特征在于，所述的上挡板和下挡板为长条型，且所述的上挡板和下挡板的长度方向与流道长度方向的夹角大小为20～70度，且夹角方向相反。
8.根据权利要求1或2所述的软体板式光生物反应器，其特征在于，所述的上挡板和下挡板的截面形状包括但不限于矩形、梯形、三角形和半圆形中的一种或几种；其中，矩形形状的挡板的厚度为1-10mm；梯形、三角形或半圆形的挡板的半高处的厚度为1-10mm。
9.根据权利要求1或2所述的软体板式光生物反应器，其特征在于，所述的上挡板和下挡板的底部为隆起的凸台结构。
10.根据权利要求9所述的软体板式光生物反应器，其特征在于，所述的上挡板和下挡板与挡板底部的凸台结构的连接处包括但不限于弧形、锥形、倒角和圆角结构中的一种或几种。
11.根据权利要求1或2所述的软体板式光生物反应器，其特征在于，上挡板和下挡板的长度为5-300mm，高度为1-20mm。
12.根据权利要求1或2所述的软体板式光生物反应器，其特征在于，所述的上挡板和下挡板是实心结构或空心结构；所述的空心结构的挡板背面是开口的凹槽结构，或是采用薄膜与主体薄膜复合形成的开口封闭的封闭表面。
13.根据权利要求1或2所述的软体板式光生物反应器，其特征在于，所述的主体薄膜的厚度为0.05-3mm；所述的主体薄膜是单层结构，或是多层结构。
14.根据权利要求1或2所述的软体板式光生物反应器，其特征在于，所述的筋板粘结/焊接部位的主体薄膜的厚度大于等于其他部位的基材厚度；该其他部位是除筋板焊接部位和凸台结构部位以外的主体薄膜上的部位。
15.根据权利要求1或2所述的软体板式光生物反应器，其特征在于，所述的反应器入口接头的反应器入口接头主管作为反应器培养液入口腔，反应器入口接头主管入口作为反应器培养液入口，反应器入口接头支管与反应器主体流道入口连接作为反应器流道培养液入口腔，反应器入口接头支管出口作为反应器流道培养液入口；
16.根据权利要求1或2所述的软体板式光生物反应器，其特征在于，所述主管的内壁的截面结构包括圆形、椭圆形、长方形、正方形、梯形、三角形、平行四边形和菱形中的一种或几种；
17.根据权利要求1或2所述的软体板式光生物反应器，其特征在于，所述的主管的壁厚为0.1-10mm。
18.根据权利要求1或2所述的软体板式光生物反应器，其特征在于，所述支管的内壁的截面结构包括但不限于圆形、椭圆形、长方形、正方形、梯形、三角形、平行四边形和菱形中的一种或几种；
19.根据权利要求1或2所述的软体板式光生物反应器，其特征在于，所述的支管的外壁的截面积与光生物反应器主体流道的内壁的截面积的比为0.5-2。
20.根据权利要求1或2所述的软体板式光生物反应器，其特征在于，所述的支管轴线之间的距离与反应器主体流道(10)的中心线之间的距离配合。
21.根据权利要求1或2所述的软体板式光生物反应器，其特征在于，所述的支管的壁厚为0.1-10mm。
22.根据权利要求1或2所述的软体板式光生物反应器，其特征在于，所述的反应器入口接头主管和反应器出口接头主管的截面积可以不变或逐渐缩小或逐渐扩大，最大处和最小处的截面...
【技术特征摘要】
1.一种软体板式光生物反应器，其特征在于，所述软体板式光生物反应器包括软体板式光生物反应器主体以及连接在所述软体板式光生物反应器主体两端的反应器入口接头和反应器出口接头；
2.根据权利要求1所述的软体板式光生物反应器，其特征在于，当软体板式光生物反应器的长度较长时，软体板式光生物反应器主体采用直接加工成所需长度，或者，将所需长度的软体板式光生物反应器主体分成二段或二段以上并采用延长接头连接。
3.根据权利要求1或2所述的软体板式光生物反应器，其特征在于，所述的反应器重复单元中同一面两个相邻挡板沿流道长度方向的间距为10-200mm。
4.根据权利要求1或2所述的软体板式光生物反应器，其特征在于，所述的反应器重复单元的挡板行数为2-200行。
5.根据权利要求1或2所述的软体板式光生物反应器，其特征在于，所述的反应器重复单元沿流道长度方向的第一行挡板距离反应器重复单元边缘的距离为10-400mm，最后一行挡板距离反应器重复单元边缘的距离为10-400mm。
6.根据权利要求1或2所述的软体板式光生物反应器，其特征在于，所述的反应器主体的反应器主体流道数为1-100；所述的反应器主体流道的宽度为10mm-560mm；所述的反应器主体的宽度为30mm-20000mm。
7.根据权利要求1或2所述的软体板式光生物反应器，其特征在于，所述的上挡板和下挡板为长条型，且所述的上挡板和下挡板的长度方向与流道长度方向的夹角大小为20～70度，且夹角方向相反。
8.根据权利要求1或2所述的软体板式光生物反应器，其特征在于，所述的上挡板和下挡板的截面形状包括但不限于矩形、梯形、三角形和半圆形中的一种或几种；其中，矩形形状的挡板的厚度为1-10mm；梯形、三角形或半圆形的挡板的半高处的厚度为1-10mm。
9.根据权利要求1或2所述的软体板式光生物反应器，其特征在于，所述的上挡板和下挡板的底部为隆起的凸台结构。
10.根据权利要求9所述的软体板式光生物反应器，其特征在于，所述的上挡板和下挡板与挡板底部的凸台结构的连接处包括但不限于弧形、锥形、倒角和圆角结构中的一种或几种。
11.根据权利要求1或2所述的软体板式光生物反应器，其特征在于，上挡板和下挡板的长度为5-300mm，高度为1-20mm。
12.根据权利要求1或2所述的软体板式光生物反应器，其特征在于，所述的上挡板和下挡板是实心结构或空心结构；所述的空心结构的挡板背面是开口的...
【专利技术属性】
技术研发人员：温树梅，颜成虎，丛威，王智慧，周真真，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，
类型：新型
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。