CN106754314B - 一种生物反应罐 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种生物反应罐，属于生物化学技术领域。它解决了现有技术中反应速度慢的问题。本生物反应罐，包括罐体，罐体呈圆柱形，罐体的上端设有上封头，罐体的下端设有下封头，上封头和下封头均呈半球状，上封头的顶端开设有开口一，下封头的底端开设有开口二，上封头与下封头之间设有一能加快反应液反应速度的搅拌机构，上封头的一侧设有一监测口，监测口一侧铰接有一端盖，上封头的另一侧设有一取样口，取样口中设有取样管，罐体下半部外侧还设有一能对罐体内的反应液进行降温的冷却机构，罐体内壁上还设有一能对反应液进行加温的加热机构，罐体的一侧还开设有进料孔，罐体的另一侧还开设有出气孔。本发明具有提高反应液反应速度的优点。

Description

一种生物反应罐

技术领域

本发明属于生物化学技术领域，涉及一种反应罐，特别是一种生物反应罐。

背景技术

烟酰胺的中文别名有：烟碱酰胺、维生素B3(VB3)、尼克酰胺、3-吡啶甲酰胺，英文名为nicotinamide，分子式C6H6N2O，分子量122.13，为白色针状结晶或粉末，属于维生素B族。烟酰胺作为B族维生素的一种，是人体及动物体辅酶Ⅰ和辅酶Ⅱ的重要组成部分，参与体内脂质代谢，组织呼吸的氧化过程和糖类无氧分解的过程。它是生物体内脱氢辅酶的组成部分，可促进生物氧化过程和组织新陈代谢，对维持正常组织(特别是皮肤、消化道和神经系统)的完整性具有重要作用。因此，烟酰胺广泛应用于食品和饲料添加剂、药品和原料药、化妆品添加剂，以及生化剂、发色剂、电镀光亮剂等等。

烟酰胺的生产工艺流程依次是这样的：生物催化剂培养(生产菌种-种子罐-发酵罐-膜分离)和生物催化反应及后处理(催化水合反应-膜分离超滤-浓缩-造粒-干燥-筛分)；催化水合反应这道工序是将去离子水、烟腈、生物催化剂水溶液等物质放入生物反应罐中反应，现有的生物反应罐结构相对简单，温度只有降温并不能升温，在使用不同工艺时出现反应温度不同，导致反应温度无法快速调节到最佳，出现反应效率低的问题。所以，本领域的技术人员有待开发一种能提高反应液反应效率的生物反应罐。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种生物反应罐，本生物反应罐所要解决的技术问题是如何提高反应液的反应速度。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种生物反应罐，包括罐体，其特征在于，所述的罐体呈圆柱形，罐体的上端设有上封头，罐体的下端设有下封头，上封头和下封头均呈半球状，上封头的顶端开设有开口一，下封头的底端开设有开口二，上封头与下封头之间设有一能加快反应液反应速度的搅拌机构，上封头的一侧还设有一监测口，监测口一侧铰接有一端盖，上封头的另一侧设有一取样口，取样口中设有取样管，所述的罐体下半部外侧还设有一能对罐体内的反应液进行降温的冷却机构，所述的罐体内壁上还设有一能对反应液进行加温的加热机构，罐体的一侧还开设有进料孔，罐体的另一侧还开设有出气孔。

本生物反应罐，其工作原理是这样的：首先，将从分离装置过滤后的滤液通入生物反应罐，并将去离子水、烟腈、生物催化剂水溶液等物质也通入生物反应罐中进行反应，然后，启动搅拌机构对反应液进行搅拌以提高反应速度，加热机构和冷却机构对罐体内的温度进行调节，通过设置监测口，使工作人员能够观测到罐体内的反应液，通过设置取样管，使反应液进行取样检测，本生物反应罐能够对罐体内的温度进行调节，具有提高反应液的反应速度的优点。

所述的搅拌机构包括转轴和支架，所述的支架截面为倒凹字型，支架与开口二之间形成一供反应液从开口二流出的通道，支架上开设一安装孔，安装孔内设有一轴承，轴承外圈固定在安装孔的内壁上，轴承的内圈与转轴的下顶端相固定，转轴的上端连接一能带动转轴转动的驱动结构，所述的驱动结构包括驱动电机、大齿轮和安装盒，所述的大齿轮同轴固定在转轴的上顶端，大齿轮处于安装盒内，驱动电机的机体固定在安装盒顶端，驱动电机的输出轴穿设安装盒顶端并转动设置在安装盒的底部，驱动电机的输出轴中部同轴固定一小齿轮，小齿轮与大齿轮相啮合，转轴上固定有搅拌叶片和消泡浆，搅拌叶片成S型，消泡浆处于搅拌叶片上方。启动驱动电机，驱动电机转动带动小齿轮转动，小齿轮转动带动大齿轮转动，大齿轮转动带动转轴转动，转轴转动带动搅拌叶片和消泡浆转动，消泡浆对反应液中气泡具有一定消除作用，搅拌叶片对反应具有加快反应速度的作用。

所述的冷却机构包括冷却筒，冷却筒上端具有筒口，冷却筒下端具有出料口，所述的出料口与上述罐体上的开口二通过出料管相通，罐体与冷却筒之间能形成一个封闭的冷却腔，在冷却腔的一侧上开设有与冷却腔相通的进水口，在冷却筒的底部一侧开设有与冷却腔相通的出水口，所述的进水口通过进水管与一冷水箱连通，在进水管中设有水泵，所述的出水口通过出水管与一废水箱连通。冷水箱中的冷却水已经冷却处理过，当罐体需要降温时，通过水泵将冷水箱中的冷却水通入冷却筒中，冷却水在冷却腔中通过温度的传递对罐体进行降温，降温完成后将冷却水排出储存到废水箱中。

所述的加热机构包括U型管一、U型管二和连接管，所述的U型管一和U型管二的管体均固定在罐体的内壁上，罐体的进料孔下方设有一安装孔一，罐体的出气孔下方设有一安装孔二，U型管一的一端与安装孔一相通，U型管一的另一端与连接管的一端相通，连接管的另一端与U型管二的一端相通，U型管二的另一端与安装孔二相通，罐体的一侧设有一加热箱，加热箱内设有导热油，加热箱具有出油口与进油口，加热箱中设有电加热管，加热箱的出油口与安装孔一通过安装管一相通，安装管一内设有驱动泵，加热箱的进油口与安装孔二通过安装管二相通。启动电加热管，将导热油进行加热，驱动泵驱动导热油流动，导热油通过安装管一依次进入U型管一、U型管二和连接管，导热油对U型管一、U型管二、连接管具有加热作用，从而使U型管一、U型管二、连接管对反应液进行加热，加热完成后导热油通过安装管二排出。

所述的端盖的顶部开设有一检测孔，检测孔的外圈固定有玻璃窗，端盖远离铰接处的一端设有开关。能够通过玻璃窗对罐体内进行观察，根据情况也能够打开端盖对罐体内反应液进行进一步观察。

所述的上封头内还设有照明组件，照明组件位于检测口下方，所述的照明组件为聚光灯或者冷光灯。照明组件能够对罐体内进行照明，方便工作人员观察。

所述的下封头内设有一温度传感器，罐体的上封头外侧固定一温度显示器，温度显示器通过导线连接温度传感器。实时对罐体内的温度进行监测，以便调节罐体内的温度。

所述的上封头一侧还设有一气压检测仪。实时对罐体内的气压监测。

所述的冷却筒外壁上还固定有若干限位块。生物反应罐放置在高处，下封口穿设在墙体的孔中或者其他固定物的孔中，限位块起到防止罐体向下掉落的作用。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明通过设置冷却筒、水泵、进水管、冷水箱、出水管、废水箱，具有使罐体内温度下降的优点。

2、本发明通过设置加热箱、安装管一、安装管二、驱动泵、U型管一、U型管二和连接管，具有使罐体内温度上升的优点。

3、本发明通过设置驱动电机、转轴、搅拌叶片和消泡浆，具有加快反应液反应速度的优点。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明加热机构的结构示意图。

图3是本发明加热机构的局部结构示意图。

图中，1、罐体；2、上封头；3、下封头；4、监测口；5、端盖；6、取样管；7、进料孔；8、出气孔；9、转轴；10、支架；11、轴承；12、驱动电机；13、大齿轮；14、安装盒；15、小齿轮；16、出料管；17、冷却筒；18、出料口；19、进水管；20、水泵；21、冷水箱；22、出水管；23、废水箱；24、U型管一；25、U型管二；26、连接管；27、加热箱；28、安装管一；29、安装管二；30、照明组件；31、温度传感器；32、温度显示器；33、气压检测仪；34、搅拌叶片；35、消泡浆；36、限位块；37、驱动泵。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1所示，一种生物反应罐，包括罐体1，罐体1呈圆柱形，罐体1的上端设有上封头2，罐体1的下端设有下封头3，上封头2和下封头3均呈半球状，上封头2的顶端开设有开口一，下封头3的底端开设有开口二，上封头2与下封头3之间设有一能加快反应液反应速度的搅拌机构，搅拌机构包括转轴9和支架10，支架10截面为倒凹字型，支架10与开口二之间形成一供反应液从开口二流出的通道，支架10上开设一安装孔，安装孔内设有一轴承11，轴承11外圈固定在安装孔的内壁上，轴承11的内圈与转轴9的下顶端相固定，转轴9的上端连接一能带动转轴9转动的驱动结构，驱动结构包括驱动电机12、大齿轮13和安装盒14，安装盒14采用不锈钢制成，大齿轮13同轴固定在转轴9的上顶端，大齿轮13处于安装盒14内，驱动电机12的机体固定在安装盒14顶端，驱动电机12的输出轴穿设安装盒14顶端并转动设置在安装盒14的底部，驱动电机12的输出轴中部同轴固定一小齿轮15，小齿轮15与大齿轮13相啮合，转轴9上固定有搅拌叶片34和消泡浆35，搅拌叶片34成S型，消泡浆35处于搅拌叶片34上方。启动驱动电机12，驱动电机12转动带动小齿轮15转动，小齿轮15转动带动大齿轮13转动，大齿轮13转动带动转轴9转动，转轴9转动带动搅拌叶片34和消泡浆35转动，消泡浆35对反应液中气泡具有一定消除作用，搅拌叶片34对反应具有加快反应速度的作用；上封头2的一侧还设有一监测口4，监测口4一侧铰接有一端盖5，上封头2的另一侧设有一取样口，取样口中设有取样管6，罐体1下半部外侧还设有一能对罐体1内的反应液进行降温的冷却机构，冷却机构包括冷却筒17，冷却筒17上端具有筒口，冷却筒17下端具有出料口18，出料口18与上述罐体1上的开口二通过出料管16相通，罐体1与冷却筒17之间能形成一个封闭的冷却腔，在冷却腔的一侧上开设有与冷却腔相通的进水口，在冷却筒17的底部一侧开设有与冷却腔相通的出水口，进水口通过进水管19与一冷水箱21连通，在进水管19中设有水泵20，出水口通过出水管22与一废水箱23连通。冷水箱21中的冷却水已经冷却处理过，当罐体1需要降温时，通过水泵20将冷水箱21中的冷却水通入冷却筒17中，冷却水在冷却腔中通过温度的传递对罐体1进行降温，降温完成后将冷却水排出储存到废水箱23中；冷却筒17外壁上还固定有若干限位块36。生物反应罐放置在高处，下封口穿设在墙体的孔中或者其他固定物的孔中，限位块36起到防止罐体1向下掉落的作用。

如图2、3所示，罐体1内壁上还设有一能对反应液进行加温的加热机构，加热机构包括U型管一24、U型管二25和连接管26，U型管一24和U型管二25的管体均固定在罐体1的内壁上，罐体1的进料孔7下方设有一安装孔一，罐体1的出气孔8下方设有一安装孔二，U型管一24的一端与安装孔一相通，U型管一24的另一端与连接管26的一端相通，连接管26的另一端与U型管二25的一端相通，U型管二25的另一端与安装孔二相通，罐体1的一侧设有一加热箱27，加热箱27内设有导热油，加热箱27具有出油口与进油口，加热箱27中设有电加热管，加热箱27的出油口与安装孔一通过安装管一28相通，安装管一28内设有驱动泵37，加热箱27的进油口与安装孔二通过安装管二29相通。启动电加热管，将导热油进行加热，驱动泵37驱动导热油流动，导热油通过安装管一28依次进入U型管一24、U型管二25和连接管26，导热油对U型管一24、U型管二25、连接管26具有加热作用，从而使U型管一24、U型管二25、连接管26对反应液进行加热，加热完成后导热油通过安装管二29排出；罐体1的一侧还开设有进料孔7，罐体1的另一侧还开设有出气孔8。

端盖5的顶部开设有一检测孔，检测孔的外圈固定有玻璃窗，端盖5远离铰接处的一端设有开关。能够通过玻璃窗对罐体1内进行观察，根据情况也能够打开端盖5对罐体1内反应液进行进一步观察。

上封头2内还设有照明组件30，照明组件30位于检测口下方，照明组件30为聚光灯或者冷光灯。本实施例中采用冷光灯，冷光灯件能够对罐体1内进行照明方便工作人员观察。上封头2一侧还设有一气压检测仪33。实时对罐体1内的气压监测。

下封头3内设有一温度传感器31，罐体1的上封头2外侧固定一温度显示器32，温度显示器32通过导线连接温度传感器31。实时对罐体1内的稳定进行监测，以便调节罐体1内的稳定。

本生物反应罐，其工作原理是这样的：首先，将从分离装置过滤后的滤液通入生物反应罐，并将去离子水、烟腈、生物催化剂水溶液等物质也通入生物反应罐中进行反应，然后，启动搅拌机构对反应液进行搅拌以提高反应速度，U型管一24、U型管二25、连接管26和冷却筒17能够对罐体1内的温度进行调节，通过设置监测口4，使工作人员能够观测到罐体1内的反应液，通过设置取样管6，使反应液进行取样检测，本生物反应罐能够对罐体1内的温度进行调节，具有提高反应液的反应速度的优点。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了罐体1；上封头2；下封头3；监测口4；端盖5；取样管6；进料孔7；出气孔8；转轴9；支架10；轴承11；驱动电机12；大齿轮13；安装盒14；小齿轮15；出料管16；冷却筒17；出料口18；进水管19；水泵20；冷水箱21；出水管22；废水箱23；U型管一24；U型管二25；连接管26；加热箱27；安装管一28；安装管二29；照明组件30；温度传感器31；温度显示器32；气压检测仪33；搅拌叶片34；消泡浆35；限位块36；驱动泵37。等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (6)

1.一种生物反应罐，包括罐体，其特征在于，所述的罐体呈圆柱形，罐体的上端设有上封头，罐体的下端设有下封头，上封头和下封头均呈半球状，上封头的顶端开设有开口一，下封头的底端开设有开口二，上封头与下封头之间设有一能加快反应液反应速度的搅拌机构，上封头的一侧还设有一监测口，监测口一侧铰接有一端盖，上封头的另一侧设有一取样口，取样口中设有取样管，所述的罐体下半部外侧还设有一能对罐体内的反应液进行降温的冷却机构，所述的罐体内壁上还设有一能对反应液进行加温的加热机构，罐体的一侧还开设有进料孔，罐体的另一侧还开设有出气孔，所述的搅拌机构包括转轴和支架，所述的支架截面为倒凹字型，支架与开口二之间形成一供反应液从开口二流出的通道，支架上开设一安装孔，安装孔内设有一轴承，轴承外圈固定在安装孔的内壁上，轴承的内圈与转轴的下顶端相固定，转轴的上端连接一能带动转轴转动的驱动结构，所述的驱动结构包括驱动电机、大齿轮和安装盒，所述的大齿轮同轴固定在转轴的上顶端，大齿轮处于安装盒内，驱动电机的机体固定在安装盒顶端，驱动电机的输出轴穿设安装盒顶端并转动设置在安装盒的底部，驱动电机的输出轴中部同轴固定一小齿轮，小齿轮与大齿轮相啮合，转轴上固定有搅拌叶片和消泡浆，搅拌叶片成S型，消泡浆处于搅拌叶片上方，所述的冷却机构包括冷却筒，冷却筒上端具有筒口，冷却筒下端具有出料口，所述的出料口与上述罐体上的开口二通过出料管相通，罐体与冷却筒之间能形成一个封闭的冷却腔，在冷却腔的一侧上开设有与冷却腔相通的进水口，在冷却筒的底部一侧开设有与冷却腔相通的出水口，所述的进水口通过进水管与一冷水箱连通，在进水管中设有水泵，所述的出水口通过出水管与一废水箱连通，所述的加热机构包括U型管一、U型管二和连接管，所述的U型管一和U型管二的管体均固定在罐体的内壁上，罐体的进料孔下方设有一安装孔一，罐体的出气孔下方设有一安装孔二，U型管一的一端与安装孔一相通，U型管一的另一端与连接管的一端相通，连接管的另一端与U型管二的一端相通，U型管二的另一端与安装孔二相通，罐体的一侧设有一加热箱，加热箱内设有导热油，加热箱具有出油口与进油口，加热箱中设有电加热管，加热箱的出油口与安装孔一通过安装管一相通，安装管一内设有驱动泵，加热箱的进油口与安装孔二通过安装管二相通。

2.根据权利要求1所述的生物反应罐，其特征在于，所述的端盖的顶部开设有一检测孔，检测孔的外圈固定有玻璃窗，端盖远离铰接处的一端设有开关。

3.根据权利要求1所述的生物反应罐，其特征在于，所述的上封头内还设有照明组件，照明组件位于检测口下方，所述的照明组件为聚光灯或者冷光灯。

4.根据权利要求3所述的生物反应罐，其特征在于，所述的下封头内设有一温度传感器，罐体的上封头外侧固定一温度显示器，温度显示器通过导线连接温度传感器。

5.根据权利要求4所述的生物反应罐，其特征在于，所述的上封头一侧还设有一气压检测仪。

6.根据权利要求1所述的生物反应罐，其特征在于，所述的冷却筒外壁上还固定有若干限位块。