CN108315226A - 一种中央气举式高效生物反应器 - Google Patents

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Abstract

一种中央气举式高效生物反应器，容器底座上方设置有连接套筒，连接套筒通过锁扣组件与容器底座连接，连接套筒上方设置有圆柱管壁，圆柱管壁上方设置有端盖，圆柱管壁内设置有第一导流组件，第一导流组件包括第一导流底盘与第一导流套，第一导流套设置在第一导流底盘上方，第一导流底盘上方设置有导流管，第一导流套套接于导流管的下侧，导流管与容器底座连通设置，第一导流底盘设置有若干导流孔。本发明的主体反应部分采用亚克力材料，保证了足够的光照，满足高密度培养需求，适用范围广；通过气举式循环搅拌的方式，达到均匀混合状态，可为培养液内的生物提供良好生长环境，提高生产效率；容器底座采用倒置的四棱台，减少了黏附现象的产生。

Description

一种中央气举式高效生物反应器
技术领域
本发明属生物电子设备技术领域，具体涉及一种中央气举式高效生物反应器。
背景技术
光反应器分成开放式与密闭式，其中开放式光生物反应器操作条件较密闭式容易控制，亦受到外部环境的影响较大；此外，开放式光生物反应器投资成本较低，且相关的设备要求也没有密闭式那样精密，同时占地空间也较小。若以形态来区分则分为水平式与倾斜式（垂直式），水平式的光生物反应器意指反应器的系统是水平放置在地上，反应器中的营养液不能自己供给，必须通过桨轮或旋转臂的转动使得培养液来实现循环。而倾斜式（垂直式）光生物反应器则是指反应器是放置于一个倾斜面上，这种循环主要是依靠泵的动力进行循环。
气举式（垂直式）光生物饵料反应器主要是采取封闭式系统，除环境控制容易、培养密度高和占地面积小等优点外，亦可减少人为操作因素的影响。目前的气升式光生物饵料反应器主要是利用气体上升的原理来取代原始的机械搅拌来达到均质的效果，此方式可避免机械剪切力造成生物破坏，同时减少光遮蔽的影响，进而促进生物饵料在反应器内的光合作用顺利进行。
中国专利文献CN106244421A建立的螺旋气升式生物反应器，虽然其导流结构可使气体在培养液中停留时间延长，来达到均质效果，但其工艺复杂、成本高和死角多的问题却被突然出来，易在高密度养殖时，黏附在导流板与管壁的生物饵料清洁不易，这将导致遮光效益严重，光能利用率下降，同时循环效益不佳。
中国专利文献CN106318853A采用纯粹利用气升的力量达到循环效果的反应器与我们的做法一致，此反应器提供高速循环与均质的效果，其结构简单也避免管壁黏附与造价昂贵的问题，然而底部沉淀与清洁问题却难以解决，
因此，有必要设计一种中央气举式高效生物反应器来解决上述问题。
发明内容
为克服上述现有技术中的不足，本发明目的在于提供一种中央气举式高效生物反应器。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供的技术方案是：一种中央气举式高效生物反应器，包括用于储存培养液的容器底座，所述容器底座下方中部设置有进气阀，所述容器底座下端设置有出料口，所述容器底座四周设置有若干支撑柱，所述支撑柱下方设置有滚轮，所述滚轮设置有制动刹，其特征在于：所述容器底座上方设置有连接套筒，所述连接套筒通过锁扣组件与所述容器底座连接，所述锁扣组件分别设置在所述支撑柱上，所述连接套筒上方设置有透光的圆柱管壁，所述圆柱管壁上方设置有透光的端盖，所述圆柱管壁内设置有第一导流组件，所述第一导流组件包括第一导流底盘与第一导流套，所述第一导流套设置在所述第一导流底盘上方，所述第一导流底盘上方还设置有导流管，所述第一导流套套接于所述导流管的下侧，所述导流管设置在所述导流盘的中部并与所述容器底座连通设置，所述第一导流底盘还设置有若干用于培养液回流至所述容器底座的导流孔。
优选的技术方案为：所述容器底座为倒置的四棱台。
优选的技术方案为：所述第一导流套的形状为四棱台。
优选的技术方案为：所述圆柱管壁、端盖、第一导流底盘、导流管、第一导流套的材料均为亚克力。
优选的技术方案为：所述导流孔为长圆孔并对应所述第一导流套下端的四条边设置。
优选的技术方案为：所述导流孔中部均设置有隔板，所述第一导流套的侧面均设置有凸块，所述凸块通过扎带与所述隔板绑接。
优选的技术方案为：所述导流管由多段导管套接组成。
优选的技术方案为：所述容器底座内设有第二导流组件，所述第二导流组件包括第二导流底盘与第二导流套，所述第二导流组件与所述第一导流组件上下对称设置。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有的优点是：
本发明的主体反应部分采用亚克力材料，保证了足够的光照，满足高密度培养需求，适用范围广；这种通过气举式循环搅拌的方式，可以在低能耗的情况下使培养液循环流动，达到均匀混合状态，有效的增加了气体的交换，可为培养液内的生物提供良好的生长环境，提高生产效率；容器底座采用倒置的四棱台，减少了黏附现象的产生，解决了传统反应器底部沉淀与清洁的问题。
附图说明
图1为本发明整体示意图。
图2为本发明部分示意图一。
图3为本发明部分示意图二。
图4为第一导流底盘示意图。
以上附图中，容器底座1，进气阀2，出料口3，支撑柱4，滚轮5，制动刹6，连接套筒7，锁扣组件8，圆柱管壁9，端盖10，第一导流底盘11，导流管12，第一导流套13，导流孔14，隔板15，凸块16，扎带17，第一导流组件18，第二导流组件19。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
请参阅图1~图4。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
如图1 ~图4所示，一种中央气举式高效生物反应器，包括用于储存培养液的容器底座1，容器底座1下方中部设置有进气阀2，容器底座1下端设置有出料口3，容器底座1四周设置有若干支撑柱4，支撑柱4下方设置有滚轮5，滚轮5设置有制动刹6，容器底座1上方设置有连接套筒7，连接套筒7通过锁扣组件8与容器底座1连接，锁扣组件8分别设置在支撑柱4上，连接套筒7上方设置有透光的圆柱管壁9，圆柱管壁9上方设置有透光的端盖10，圆柱管壁9内设置有第一导流组件18，第一导流组件18包括第一导流底盘11与第一导流套13，第一导流套13设置在第一导流底盘11上方，第一导流底盘11上方还设置有导流管12，第一导流套13套接于导流管12的下侧，导流管12设置在导流盘的中部并与容器底座1连通设置，第一导流底盘11还设置有若干用于培养液回流至容器底座1的导流孔14。
原理：打开进气阀2，通过中央打气的方式，使得培养液从导流管12上升，培养液通过导流管12喷散到透光的圆柱管壁9内，培养液受自身重力影响落下后又从导流孔14流回容器底座1内，培养液循环通过圆柱管壁9时，获得了足够的光照，可满足高密度培养的需求；这种通过气举式循环搅拌的方式，可以在低能耗的情况下使培养液循环流动，达到均匀混合状态，有效的增加了气体的交换，可为培养液内的生物提供良好的生长环境，提高生产效率；通过中央气升内循环的方式，使靠圆柱管壁9的培养液自然下吸，并由于生物本身的自然重力也是朝下，可减少循环所需的力度；反应完成后，可通过出料口3收集反应完成的液体，通过锁扣连接结构拆卸下并清洗，通过滚轮5将反应器归位。
优选的实施方式为：如图1所示，容器底座1为倒置的四棱台。培养液受自身重力和四棱台侧面导流的影响，会向下滑落，可以减少黏附现象的产生，解决了传统反应器底部沉淀与清洁的问题。
优选的实施方式为：如图1 ~图3所示，第一导流套13的形状为四棱台。当培养液在圆柱管壁9内下落的时候，经过第一导流套13的侧面可以更好的滑落，不残留，无附着，提高循环质量。
优选的实施方式为：圆柱管壁9、端盖10、第一导流底盘11、导流管12、第一导流套13的材料均为亚克力。使得在培养液从导流管12上升、进入圆柱管壁9、经过第一导流底盘11、流过第一导流套13时，都无光线遮蔽，保证获得足够光照，满足高密度培养需求，适用范围广。
优选的实施方式为：如图2所示，导流孔14为长圆孔并对应第一导流套13下端的四条边设置。当培养液在圆柱管壁9内下落的时候，经过第一导流套13的侧面滑落，可以刚好落入导流孔14，无残留，循环效率更高。
优选的实施方式为：如图2所示，导流孔14中部均设置有隔板15，第一导流套13的侧面均设置有凸块16，凸块16通过扎带17与隔板15绑接。使得第一导流套13与第一导流底盘11连接紧固，保证装置的稳定性，扎带17绑接便于拆卸清洗。
优选的实施方式为：如图3所示，导流管12由多段导管套接组成。导流管12分多段组成，方便控制气升高度与气压，制作成本较低，可快速装卸，维修方便。
优选的实施方式为：如图1所示，所述容器底座内设有第二导流组件19，所述第二导流组件19包括第二导流底盘与第二导流套，所述第二导流组件19与所述第一导流组件18上下对称设置。第二导流组件19与第一导流组件18形状完全相同。此处设置第二导流组件19可使培养液从导流孔14流下后穿过第二导流套和容器底座1的夹缝迅速到达最底部，再由气升的力量带到最上面，可以加速培养液的流动，反应完成后能快速收集，减少残留。
本发明的主体反应部分采用亚克力材料，保证了足够的光照，满足高密度培养需求，适用范围广；这种通过气举式循环搅拌的方式，可以在低能耗的情况下使培养液循环流动，达到均匀混合状态，有效的增加了气体的交换，可为培养液内的生物提供良好的生长环境，提高生产效率；容器底座采用倒置的四棱台，减少了黏附现象的产生，解决了传统反应器底部沉淀与清洁的问题。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种中央气举式高效生物反应器，包括用于储存培养液的容器底座，所述容器底座下方中部设置有进气阀，所述容器底座下端设置有出料口，所述容器底座四周设置有若干支撑柱，所述支撑柱下方设置有滚轮，所述滚轮设置有制动刹，其特征在于：所述容器底座上方设置有连接套筒，所述连接套筒通过锁扣组件与所述容器底座连接，所述锁扣组件分别设置在所述支撑柱上，所述连接套筒上方设置有透光的圆柱管壁，所述圆柱管壁上方设置有透光的端盖，所述圆柱管壁内设置有第一导流组件，所述第一导流组件包括第一导流底盘与第一导流套，所述第一导流套设置在所述第一导流底盘上方，所述第一导流底盘上方还设置有导流管，所述第一导流套套接于所述导流管的下侧，所述导流管设置在所述导流盘的中部并与所述容器底座连通设置，所述第一导流底盘还设置有若干用于培养液回流至所述容器底座的导流孔。
2.根据权利要求1所述的一种中央气举式高效生物反应器，其特征在于：所述容器底座为倒置的四棱台。
3.根据权利要求1所述的一种中央气举式高效生物反应器，其特征在于：所述第一导流套的形状为四棱台。
4.根据权利要求1所述的一种中央气举式高效生物反应器，其特征在于：所述圆柱管壁、端盖、第一导流底盘、导流管、第一导流套的材料均为亚克力。
5.根据权利要求3所述的一种中央气举式高效生物反应器，其特征在于：所述导流孔为长圆孔并对应所述第一导流套下端的四条边设置。
6.根据权利要求5所述的一种中央气举式高效生物反应器，其特征在于：所述导流孔中部均设置有隔板，所述第一导流套的侧面均设置有凸块，所述凸块通过扎带与所述隔板绑接。
7.根据权利要求1所述的一种中央气举式高效生物反应器，其特征在于：所述导流管由多段导管套接组成。
8.根据权利要求1所述的一种中央气举式高效生物反应器，其特征在于：所述容器底座内设有第二导流组件，所述第二导流组件包括第二导流底盘与第二导流套，所述第二导流组件与所述第一导流组件上下对称设置。
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