CN116987586A - 生物反应器及连续流反应系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种生物反应器及连续流反应系统,在罐体内部设置能够使得粘性物料流体均匀分散于反应器内部形成蠕流的若干筛板,从而节约了设备的占地空间,更加节省成本,并且当罐体进料口上游持续补料,生物反应器后的产物也会不断产出,实现了不间断生产。与传统釜式反应器相比,本实施例的生物反应器及连续流反应系统的生产周期更短。与管式反应器相比,本实施例的生物反应器及连续流反应系统的占地面积小并且更容易清洁。

Description

生物反应器及连续流反应系统
技术领域
本发明涉及生物反应器技术领域,特别涉及一种生物反应器及连续流反应系统。
背景技术
目前在制药、食品、日用化工等领域比较主流的反应器如实现批次处理的传统釜式反应器、填充床反应器;实现连续生产的直管式反应器、盘管式反应器等。
传统釜式反应器一般由单个或多个容器组成,容器分别搅拌,进行物料混合、剪切等功能,促进物料批次反应,反应时间可根据不同工艺需求设定。传统釜式反应器占地面积较少,但只能对物料进行批次生产,无法满足连续反应的要求,对于产品产量和生产排班有制约影响。
填充床反应器目前在实验室研发阶段运用比较广泛,现有技术实现工业化量产有难度,且此种反应方式也是批次处理工艺。
直管式和盘管式反应器本质上是通过管道实现连续反应,主要依靠调节流体流速和管道长度等参数来调节反应时间和混合效果。直管式和盘管式反应器原理上是相同的,只是空间布置上不同。虽然两者都可以实现连续流反应,但对于大产量及反应时间较长的工艺,设备所占空间则较大,且对于一些高粘度及含颗粒介质,管道易堵,清洗困难。
由此可见,能否基于现有技术中的不足,提供一种改进的生物反应器及连续流反应系统成为本领域技术人员亟待解决的技术难题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中的缺陷,提供一种生物反应器及连续流反应系统。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题:
一种生物反应器,包括:
罐体,包括依次设置的进料段、连接段和出料段,所述进料段开设有进料口,所述出料段开设有出料口;
多个多孔筛板,间隔设置在所述罐体内部;
其中,粘性物料经所述进料口进入所述罐体内部,然后通过多个所述多孔筛板,所述粘性物料流体被均匀分散于所述罐体内部形成蠕流,稳定在所述罐体内流动,所述粘性物料充分反应后从所述出料口流出。
较佳地,所述进料段的内径沿从所述进料口到所述出料口的方向逐渐扩大;
所述出料段的内径沿从所述进料口到所述出料口的方向逐渐缩小。
较佳地,所述进料段的内侧壁上沿从所述进料口到所述出料口的方向依次间隔设置有第一筛板、第二筛板和第三筛板;
所述出料段的内侧壁上沿从所述出料口到所述进料口的方向依次间隔设置有第四筛板、第五筛板和第六筛板。
较佳地,还包括:
加热器,设置在所述连接端的外侧壁上,用于加热所述生物反应器至设定的反应温度。
一种连续流反应系统,包括上述的生物反应器,所述系统还包括:
酶供给装置,用于提供酶;
磷脂供给装置,用于提供磷脂;
动力泵,通过管道连通所述酶供给装置和所述磷脂供给装置;
静态混合器,通过管道与所述动力泵连通,且通过管道与所述生物反应器连通;
所述动力泵将所述酶和所述磷脂泵入所述静态混合器,所述酶和所述磷脂在所述静态混合器内充分混匀形成所述粘性物料。
较佳地,还包括:
温度传感器,设置在所述进料口和所述出料口。
较佳地,所述动力泵采用螺杆泵。
在符合本领域常识的基础上,上述各优选条件,可任意组合,即得本发明各较佳实例。
本发明的积极进步效果在于:本发明的生物反应器及连续流反应系统,在罐体内部设置能够使得粘性物料流体均匀分散于反应器内部形成蠕流的若干筛板,从而节约了设备的占地空间,更加节省成本,并且当罐体进料口上游持续补料,生物反应器后的产物也会不断产出,实现了不间断生产。与传统釜式反应器相比,本实施例的生物反应器及连续流反应系统的生产周期更短。与管式反应器相比,本实施例的生物反应器及连续流反应系统的占地面积小并且更容易清洁。
附图说明
图1为本发明优选实施例的生物反应器的结构示意图。
图2为本发明优选实施例的连续流生物反应系统的结构示意图。
图3为本发明优选实施例的第一筛板、第二筛板和第三筛板的结构示意图。
图4为本发明优选实施例的第四筛板、第五筛板和第六筛板的结构示意图。
附图标记说明:
罐体1
进料段12
进料口121
连接段13
出料段14
出料口141
多孔筛板2
第一筛板21
第二筛板22
第三筛板23
第四筛板24
第五筛板25
第六筛板26
加热器3
酶供给装置4
磷脂供给装置5
动力泵6
静态混合器7
温度传感器8
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
为了便于描述,在这里可以使用空间相对术语,如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等,用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是,空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如,如果附图中的器件被倒置,则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而,示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位),并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
如图1和图2所示,本实施例公开了一种生物反应器,其包括罐体1和多孔筛板2。
罐体1为一体结构,其具体包括依次设置的进料段12、连接段13和出料段14,进料段12开设有进料口121,出料段14开设有出料口141,具体地,进料段12的内径沿从进料口121到出料口141的方向逐渐扩大,出料段14的内径沿从进料口121到出料口141的方向逐渐缩小,即罐体1整体呈纺锤形,但本领域的技术人员应当理解,罐体1的形状并不局限于此。
多个多孔筛板2间隔设置在所述罐体1内部,各个筛板上的筛孔组成流体通道。
罐体1的连接端的外侧壁上设置有电加热器3,电加热器3能够加热生物反应器至设定的反应温度,以使得物料能够充分反应。
其中,粘性物料的特性为高粘度,其经进料口121进入罐体1内部,然后流经多个多孔筛板2上的筛孔后,粘性物料流体被均匀分散于罐体1内部形成蠕流,稳定在罐体1内流动,控制适合的反应温度使物料在此停留进行充分反应,粘性物料充分反应后从出料口141流出。
进一步地,本实施例的进料段12的内侧壁上沿从进料口121到出料口141的方向依次间隔设置有第一筛板21、第二筛板22和第三筛板23。出料段14的内侧壁上沿从出料口141到进料口121的方向依次间隔设置有第四筛板24、第五筛板25和第六筛板26。
本实施例公开了一种连续流反应系统,其上述的生物反应器,该系统还包括酶供给装置4、磷脂供给装置5、动力泵6和静态混合器7。
酶供给装置4用于提供酶,磷脂供给装置5用于提供磷脂。动力泵6采用螺杆泵,通过管道连通酶供给装置4和磷脂供给装置5。静态混合器7通过管道与动力泵6连通,且通过管道与生物反应器连通,动力泵6将酶和磷脂泵入静态混合器7,酶和磷脂在静态混合器7内充分混匀形成粘性物料。
进一步地,本实施例的系统中还包括设置在进料口121和出料口141的温度传感器8,以便于监测进入罐体1内部的粘性物料的温度和流出罐体1的粘性物料的温度。
本实施例的生物反应器及连续流反应系统,在罐体1内部设置能够使得粘性物料流体均匀分散于反应器内部形成蠕流的若干筛板,从而节约了设备的占地空间,更加节省成本,并且当罐体1进料口121上游持续补料,生物反应器后的产物也会不断产出,实现了不间断生产。与传统釜式反应器相比,本实施例的生物反应器及连续流反应系统的生产周期更短。与管式反应器相比,本实施例的生物反应器及连续流反应系统的占地面积小并且更容易清洁。
需要说明的是,在本专利的权利要求和说明书中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个”限定的要素,并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (7)

1.一种生物反应器,其特征在于,包括:
罐体,包括依次设置的进料段、连接段和出料段,所述进料段开设有进料口,所述出料段开设有出料口;
多个多孔筛板,间隔设置在所述罐体内部;
其中,粘性物料经所述进料口进入所述罐体内部,然后通过多个所述多孔筛板,所述粘性物料流体被均匀分散于所述罐体内部形成蠕流,稳定在所述罐体内流动,所述粘性物料充分反应后从所述出料口流出。
2.如权利要求1所述的生物反应器,其特征在于,
所述进料段的内径沿从所述进料口到所述出料口的方向逐渐扩大;
所述出料段的内径沿从所述进料口到所述出料口的方向逐渐缩小。
3.如权利要求2所述的生物反应器,其特征在于,
所述进料段的内侧壁上沿从所述进料口到所述出料口的方向依次间隔设置有第一筛板、第二筛板和第三筛板;
所述出料段的内侧壁上沿从所述出料口到所述进料口的方向依次间隔设置有第四筛板、第五筛板和第六筛板。
4.如权利要求1所述的生物反应器,其特征在于,还包括:
加热器,设置在所述连接端的外侧壁上,用于加热所述生物反应器至设定的反应温度。
5.一种连续流反应系统,其特征在于,包括如权利要求1-4任一项所述的生物反应器,所述系统还包括:
酶供给装置,用于提供酶;
磷脂供给装置,用于提供磷脂;
动力泵,通过管道连通所述酶供给装置和所述磷脂供给装置;
静态混合器,通过管道与所述动力泵连通,且通过管道与所述生物反应器连通;
所述动力泵将所述酶和所述磷脂泵入所述静态混合器,所述酶和所述磷脂在所述静态混合器内充分混匀形成所述粘性物料。
6.如权利要求5所述的连续流反应系统,其特征在于,还包括:
温度传感器,设置在所述进料口和所述出料口。
7.如权利要求5所述的连续流反应系统,其特征在于,所述动力泵采用螺杆泵。
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