組合式光生物反應(yīng)器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種組合式光生物反應(yīng)器。所述組合式光生物反應(yīng)器包括反應(yīng)器頂蓋、反應(yīng)器柱身和反應(yīng)器底座；所述反應(yīng)器頂蓋與反應(yīng)器柱身可拆卸連接，所述反應(yīng)器柱身與所述反應(yīng)器底座亦可拆卸連接；所述反應(yīng)器頂蓋、反應(yīng)器柱身和反應(yīng)器底座整體構(gòu)成三聯(lián)體柱式結(jié)構(gòu)；所述反應(yīng)器頂蓋上設(shè)置有透氣孔或透氣縫；所述反應(yīng)器底座內(nèi)設(shè)置有通氣部件，所述反應(yīng)器底座上設(shè)置有液體進(jìn)出口。本實(shí)用新型可通過(guò)調(diào)整反應(yīng)器柱身的長(zhǎng)度來(lái)調(diào)控培養(yǎng)體積；另外在清洗反應(yīng)器時(shí)，可將反應(yīng)器局部或全部拆卸清洗，清洗方便、無(wú)死角。
【專利說(shuō)明】
組合式光生物反應(yīng)器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及微藻培養(yǎng)相關(guān)技術(shù)設(shè)備領(lǐng)域，具體的說(shuō)，是涉及一種組合式光生物反應(yīng)器?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]微藻可以利用光能和C02合成蛋白質(zhì)、脂肪和碳水化合物等有機(jī)組分，在地球的碳素循環(huán)和能量循環(huán)中發(fā)揮重要作用。某些種類的微藻富含多不飽和脂肪酸、活性多糖和天然色素等高值生物活性物質(zhì)，因此成為食品、飼料、燃料和醫(yī)藥等領(lǐng)域的重要材料來(lái)源。
[0003]目前，在全球范圍內(nèi)，微藻生物技術(shù)已經(jīng)迅速形成了一條規(guī)模巨大的完整產(chǎn)業(yè)鏈， 其中的規(guī)模培養(yǎng)是重要環(huán)節(jié)。為養(yǎng)殖微藻，研究者發(fā)明了多種開(kāi)放或密閉的反應(yīng)器。管道光反應(yīng)器因具有比表面積大、容積比大、不易污染、物料交換效率高、易于工藝放大等優(yōu)點(diǎn)，培養(yǎng)微藻的生物質(zhì)產(chǎn)率更高，有效生物成分的積累也更容易控制，因而廣泛用于微藻的工業(yè)化培養(yǎng)。
[0004]但是，管式反應(yīng)器價(jià)格昂貴，此外在光和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)供給方面存在一些弊端。一方面，反應(yīng)器中藻細(xì)胞的二氧化碳和氧氣的交換速率往往受到管道長(zhǎng)度的限制，過(guò)長(zhǎng)的管道可能導(dǎo)致微藻生長(zhǎng)出現(xiàn)二氧化碳供應(yīng)不足和氧過(guò)量富集的氧化脅迫;另一方面，為擴(kuò)大規(guī)模通常會(huì)提高管道半徑，而這一操作會(huì)大大降低反應(yīng)器中的光透過(guò)性，導(dǎo)致微藻生長(zhǎng)過(guò)程中出現(xiàn)光限制。
[0005]此外，通常采用栗送的方式實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)液進(jìn)出和在管道內(nèi)的流動(dòng)，培養(yǎng)液栗送量大、 能耗高，且水栗的機(jī)械剪切易對(duì)藻細(xì)胞產(chǎn)生損傷。與之相比，柱式反應(yīng)器中采用氣升式曝氣裝置，上升的氣泡流一方面使培養(yǎng)液能夠混合良好并使藻細(xì)胞保持良好懸浮，另一方面強(qiáng)化了氣泡中二氧化碳向培養(yǎng)液中的溶解傳遞以及培養(yǎng)液中藻細(xì)胞光合生長(zhǎng)產(chǎn)生的氧氣向氣泡的傳遞，從而實(shí)現(xiàn)了補(bǔ)碳排氧;但是這種柱式管道反應(yīng)器在實(shí)際應(yīng)用于微藻規(guī)模培養(yǎng)時(shí)仍然存在一些問(wèn)題，比如:傳統(tǒng)的柱式反應(yīng)器同樣制作成本昂貴;傳統(tǒng)的柱式反應(yīng)器需要通入較大流量的混合氣體使藻液混合均勻。這個(gè)既導(dǎo)致氣體的浪費(fèi)，也使得藻細(xì)胞所受剪切力過(guò)大，導(dǎo)致藻細(xì)胞容易破碎和貼壁。此外，這也使得供氣裝置需要更高的供氣參數(shù)(或更多供氣設(shè)備)以滿足大批量柱式反應(yīng)器生產(chǎn)所需。
[0006]綜上所述，有必要設(shè)計(jì)一種新的裝置，來(lái)解決上述一個(gè)或多個(gè)問(wèn)題?！緦?shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種使用、清洗方便的組合式光生物反應(yīng)器。本裝置能提高二氧化碳供應(yīng)，及時(shí)去除培養(yǎng)液中的分子氧；同時(shí)，降低培養(yǎng)過(guò)程的能耗，提高反應(yīng)器中的氣體分布均勻度，保證藻細(xì)胞充分?jǐn)噭?dòng);可調(diào)整反應(yīng)器柱身的長(zhǎng)度來(lái)調(diào)控培養(yǎng)體積;另外在清洗反應(yīng)器時(shí)，可將反應(yīng)器局部或全部拆卸清洗，清洗無(wú)死角。
[0008]為了達(dá)成上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0009]組合式光生物反應(yīng)器，包括反應(yīng)器頂蓋、反應(yīng)器柱身和反應(yīng)器底座;所述反應(yīng)器頂蓋與反應(yīng)器柱身可拆卸連接，所述反應(yīng)器柱身與所述反應(yīng)器底座亦可拆卸連接;所述反應(yīng)器頂蓋、反應(yīng)器柱身和反應(yīng)器底座整體構(gòu)成三聯(lián)體柱式結(jié)構(gòu)；
[0010]所述反應(yīng)器頂蓋上設(shè)置有透氣孔或透氣縫；[〇〇11]所述反應(yīng)器底座內(nèi)設(shè)置有通氣部件，所述反應(yīng)器底座上設(shè)置有液體進(jìn)出口。[〇〇12]優(yōu)選的，所述反應(yīng)器頂蓋、反應(yīng)器柱身和反應(yīng)器底座均采用透明材料制成。
[0013]優(yōu)選的，所述反應(yīng)器柱身包括三個(gè)等長(zhǎng)、等粗且兩端開(kāi)口的塑料袋，其口徑可以略小于/等于/略大于反應(yīng)器頂蓋和反應(yīng)器底座接口。
[0014]優(yōu)選的，所述反應(yīng)器頂蓋設(shè)置有至少4個(gè)出口，其中三個(gè)出口用于同反應(yīng)器柱身相連，另外有透氣孔和/或液體入口。
[0015]優(yōu)選的，所述反應(yīng)器底座設(shè)置有至少5個(gè)出口，其中三個(gè)出口用于同反應(yīng)器柱身相連，另外有通氣部件和液體進(jìn)出口。
[0016]優(yōu)選的，所述光生物反應(yīng)器的上部設(shè)置有懸掛用的懸掛部件。
[0017]優(yōu)選的，所述反應(yīng)器底座為錐尖朝下的錐體形，所述液體進(jìn)出口設(shè)置于所述反應(yīng)器底座的錐尖部。
[0018]優(yōu)選的，所述反應(yīng)器柱身與反應(yīng)器頂蓋或反應(yīng)器底座之間，可以采用卡套、螺紋、 法蘭或繩索捆扎的方式可拆卸連接。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0020]反應(yīng)器整體采用三聯(lián)體柱式結(jié)構(gòu)，在通氣時(shí)，實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)器液體的內(nèi)部循環(huán)流動(dòng)， 增強(qiáng)了傳質(zhì)、傳氣效率，減少了氣體耗費(fèi)、降低了動(dòng)力費(fèi)用；可通過(guò)調(diào)整反應(yīng)器柱身的長(zhǎng)度來(lái)調(diào)控培養(yǎng)體積;清洗反應(yīng)器時(shí)，可將反應(yīng)器不同部位拆開(kāi)，分別清洗，清洗無(wú)死角。
[0021]本裝置能提高二氧化碳供應(yīng)，及時(shí)去除培養(yǎng)液中的分子氧；同時(shí)，降低培養(yǎng)過(guò)程的能耗，提高反應(yīng)器中的氣體分布均勻度，保證藻細(xì)胞充分?jǐn)噭?dòng)，以及降低反應(yīng)器的運(yùn)行成本。還可以有效降低藻細(xì)胞貼壁情況。【附圖說(shuō)明】
[0022]以下附圖僅旨在于對(duì)本實(shí)用新型做示意性說(shuō)明和解釋，并不限定本實(shí)用新型的范圍。其中:
[0023]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2是本實(shí)用新型中反應(yīng)器頂蓋的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖3是本實(shí)用新型中內(nèi)螺紋環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖；[0〇26]圖4是本實(shí)用新型中反應(yīng)器底座的結(jié)構(gòu)不意圖。
[0027]其中:1-反應(yīng)器頂蓋;2-反應(yīng)器底座；3-反應(yīng)器柱身;4-透氣孔;5-通氣部件;6-液體進(jìn)出口； 7-內(nèi)螺紋環(huán);8-連接柱;9-懸掛部件?！揪唧w實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。在下面的詳細(xì)描述中，只通過(guò)說(shuō)明的方式描述了本實(shí)用新型的某些示范性實(shí)施例。毋庸置疑，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以認(rèn)識(shí)到，在不偏離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下，可以用各種不同的方式對(duì)所描述的實(shí)施例進(jìn)行修正。因此，附圖和描述在本質(zhì)上是說(shuō)明性的，而不是用于限制權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
[0029]如圖1至圖4所示，組合式光生物反應(yīng)器，包括反應(yīng)器頂蓋1、反應(yīng)器柱身3和反應(yīng)器底座2，其材質(zhì)均為透明塑料;所述反應(yīng)器頂蓋1上設(shè)置有透氣孔4，所述反應(yīng)器底座2內(nèi)設(shè)置有通氣部件5,通氣部件5可以采用氣泡石或常用的曝氣裝置等，所述反應(yīng)器底座2上設(shè)置有液體進(jìn)出口6;
[0030]參考圖2，所述反應(yīng)器頂蓋1的下端形成有三個(gè)連接柱8，所述連接柱8上設(shè)置有外螺紋，反應(yīng)器柱身3頂部套在反應(yīng)器頂蓋1上用內(nèi)螺紋環(huán)7固定連接，所述反應(yīng)器底座2的上端亦形成有三個(gè)連接柱8,所述連接柱8上亦設(shè)置有外螺紋，反應(yīng)器柱身3底部套在反應(yīng)器底座2上亦用內(nèi)螺紋環(huán)7固定連接;所述反應(yīng)器頂蓋1、反應(yīng)器柱身3和反應(yīng)器底座2整體構(gòu)成三聯(lián)體柱式結(jié)構(gòu)；[〇〇31]其中，所述反應(yīng)器柱身3包括三個(gè)等長(zhǎng)、等粗且兩端開(kāi)口的塑料袋，其口徑可以略小于/等于/略大于反應(yīng)器頂蓋1和反應(yīng)器底座2接口。
[0032]所述光生物反應(yīng)器的上部設(shè)置有懸掛用的懸掛部件9,懸掛部件9可以采用懸掛桿和/或懸掛繩實(shí)現(xiàn)，不再詳述。
[0033]參考圖4,本實(shí)施例中，所述反應(yīng)器底座2為錐尖朝下的錐體形，所述液體進(jìn)出口6 設(shè)置于所述反應(yīng)器底座2的錐尖部。
[0034]使用時(shí)將反應(yīng)器底座2、反應(yīng)器柱身3和反應(yīng)器頂蓋1依次相接;清洗時(shí)，可將不同部件拆開(kāi)進(jìn)行清洗，清洗方便、無(wú)死角。
[0035]以上所述僅為本實(shí)用新型示意性的【具體實(shí)施方式】，并非用以限定本實(shí)用新型的范圍。如反應(yīng)器頂蓋、反應(yīng)器底座與反應(yīng)器柱身連接的部位可以沒(méi)有螺紋，是光滑的、是卡槽或者法蘭等結(jié)構(gòu);任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的構(gòu)思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.組合式光生物反應(yīng)器，其特征在于:包括反應(yīng)器頂蓋、反應(yīng)器柱身和反應(yīng)器底座；所 述反應(yīng)器頂蓋與反應(yīng)器柱身可拆卸連接，所述反應(yīng)器柱身與所述反應(yīng)器底座亦可拆卸連 接;所述反應(yīng)器頂蓋、反應(yīng)器柱身和反應(yīng)器底座整體構(gòu)成三聯(lián)體柱式結(jié)構(gòu)；所述反應(yīng)器頂蓋上設(shè)置有透氣孔或透氣縫；所述反應(yīng)器底座內(nèi)設(shè)置有通氣部件，所述反應(yīng)器底座上設(shè)置有液體進(jìn)出口。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式光生物反應(yīng)器，其特征在于:所述反應(yīng)器頂蓋、反應(yīng)器 柱身和反應(yīng)器底座均采用透明材料制成。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式光生物反應(yīng)器，其特征在于:所述反應(yīng)器柱身包括三個(gè) 等長(zhǎng)、等粗且兩端開(kāi)口的塑料袋。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式光生物反應(yīng)器，其特征在于:所述光生物反應(yīng)器的上部 設(shè)置有懸掛用的懸掛部件。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式光生物反應(yīng)器，其特征在于:所述反應(yīng)器底座為錐尖朝 下的錐體形，所述液體進(jìn)出口設(shè)置于所述反應(yīng)器底座的錐尖部。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合式光生物反應(yīng)器，其特征在于:所述反應(yīng)器柱身與反應(yīng)器 頂蓋或反應(yīng)器底座之間，采用卡套、螺紋、法蘭或繩索捆扎的方式可拆卸連接。
【文檔編號(hào)】C12M1/00GK205576120SQ201620422768
【公開(kāi)日】2016年9月14日
【申請(qǐng)日】2016年5月10日
【發(fā)明人】彭小偉
【申請(qǐng)人】彭小偉