CN206666532U - 一种生物反应器低剪切提升式通气搅拌装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种生物反应器低剪切提升式通气搅拌装置，消泡室、负压搅拌器、通气室以及下搅拌器在同一轴线上由上至下依次设置，消泡段通过溢泡导管穿过负压搅拌段与通气分散段相通，在消泡室外侧设有一圈消泡网罩；负压搅拌器外侧均匀设有三根搅拌管，搅拌管的外侧端部的开口为斜面结构，搅拌管的另一端通过负压搅拌器与通向罐底的中空轴相通；通气室内设有空气均布器。本实用新型采用无剪切结构对反应罐中的培养液进行搅拌，通过旋转中空轴带动搅拌管，从而在搅拌管管口与中空轴的底端形成压差，使的培养液在罐体内循环搅拌，这样就减小了剪切搅拌造成对细胞的损伤；同时在该搅拌装置的底端设置小型的搅拌桨叶，目的是为了让细胞能更好的利用氧气进行呼吸作用，同时避免了培养液中的细胞沉积的罐底。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种罐体搅拌装置，具体的说是一种生物反应器低剪切提升式通气搅拌装置，属于发酵设备技术领域。
背景技术
在生物工程技术领域，发酵是生物技术产业化的基础，生物反应宏观动力学是发酵过程优化的基础，而生物反应器是发酵过程的外部环境，它直接影响发酵过程的效率和优化。在发酵设备中通气搅拌发酵设备被广泛应用，但通气方式无论怎样，空气均有外部经单独管道进入设备内通过分布器进行通气。目前，对于一些特殊种类的发酵，由于细胞的机械敏感性，不宜采用桨叶式搅拌，由于桨叶式搅拌容易对细胞造成损伤，不利于发酵的顺利进行，同时在搅拌过程中产生的泡沫需要另外增加设备进行消泡，增加设备投入，使设备运行复杂。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是，提出一种生物反应器低剪切提升式通气搅拌装置，设备自身结构在发酵罐内产生压差，使培养液在罐体内翻动，保证发酵罐中的培养液能够充分搅拌。
本实用新型解决以上技术问题的技术方案是：提供一种生物反应器低剪切提升式通气搅拌装置，包括消泡室、负压搅拌器、通气室以及下搅拌器，所述消泡室、负压搅拌器、通气室以及下搅拌器在同一轴线上由上至下依次设置，所述消泡段通过溢泡导管穿过负压搅拌段与所述通气分散段相通，在所述消泡室外侧设有一圈消泡网罩；所述负压搅拌器外侧均匀设有至少两根搅拌管，所述搅拌管的外侧端部的开口为斜面结构，所述搅拌管的另一端通过所述负压搅拌器与通向罐底的中空轴相通；所述通气室内设有空气均布器，所述空气均布器通过通气导管由消泡室的顶端引出，在所述通气室的外部设有支撑框架，所述支撑框架上敷设丝网；所述下搅拌器安装在中空轴底端的出口处，所述下搅拌器上对称安装桨叶。
本实用新型的进一步限定技术方案，前述的生物反应器低剪切提升式通气搅拌装置，所述空气均布器由环形管构成，所述环形管布设在所述中空轴的外侧，所述环形管的下部均匀开设多个透气小孔，通过空气均布器对发酵罐内均匀通气，同时避免大流量空气进入造成大量气泡的产生，影响反应进程。
前述的生物反应器低剪切提升式通气搅拌装置，所述溢泡导管顶端出口处于消泡室的中上部，避免出口被封堵，造成泡沫无法溢出，影响消泡室的正常工作。
前述的生物反应器低剪切提升式通气搅拌装置，所述搅拌管的斜面方向设置一致，且搅拌管的斜面方向与搅拌装置转动方向相反，通过搅拌管的搅动，在管口的斜面处形成负压区，造成搅拌管管口处与中空轴底端入口处的压力差，从而使培养液在反应罐内产生流动，实现对培养液内的细胞进行搅拌。
进一步的，前述的生物反应器低剪切提升式通气搅拌装置，所述下搅拌器的桨叶通过桨杆连接环形座，所述环形座通过螺栓固定在中空轴底端。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型采用低剪切结构对反应罐中的培养液进行搅拌，通过旋转中空轴带动搅拌管，从而在搅拌管管口与中空轴的底端形成压差，使的培养液在罐体内循环搅拌，这样就避免了因剪切搅拌造成对细胞的损伤；同时在该搅拌装置的底端设置小型的搅拌桨叶，目的是为了让细胞能更好的利用氧气进行呼吸作用，同时避免了培养液中的细胞沉积的罐底；在本套装置中不仅能够给培养液提供搅拌动力，同时还能给培养提供通气功能，在通气过程中，能够有效减少泡沫的生成，即便产生少量的泡沫也能通过自身的消泡室将泡沫消除，克服了传统通气设备带来的弊端。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
具体实施方式
实施例1
本实施例是一种生物反应器低剪切提升式通气搅拌装置，结构如图1所示，包括消泡室1、负压搅拌器2、通气室3以及下搅拌器4，消泡室、负压搅拌器、通气室以及下搅拌器在同一轴线上由上至下依次设置，消泡段通过溢泡导管12穿过负压搅拌段与通气分散段相通，溢泡导管顶端出口处于消泡室的中上部，在消泡室外侧设有一圈消泡网罩5；负压搅拌器外侧均匀设有三根搅拌管6，搅拌管设置方向与中空轴7方向垂直，搅拌管的外侧端部的开口为斜面结构，搅拌管的斜面结构的方向设置一致，且搅拌管的斜面方向与搅拌装置转动方向相反，搅拌管的另一端通过负压搅拌器与通向罐底的中空轴相通；通气室内设有空气均布器8，空气均布器由环形管构成，环形管布设在中空轴的外侧，环形管的下部均匀开设多个透气小孔，空气均布器通过通气导管10由消泡室的顶端引出，在通气室的外部设有支撑框架，支撑框架上敷设丝网11；下搅拌器安装在中空轴底端的出口处，下搅拌器上对称安装桨叶9，下搅拌器的桨叶通过桨杆连接环形座，环形座通过螺栓固定在中空轴底端。
本实施例在使用过程中，中空轴在顺时针转动情况下,由于搅拌管特殊结构作用，在搅拌管的斜面形成负压，由于负压的作用,罐体底部的培养液会沿着中空轴向上运动，中空轴外上部的液体会向下走,这样可以把培养基和培养液混合均匀,通过该结构只需在搅拌速度比较小的情况下,就可以对罐体内液体充分混匀，对培养液中细胞也不容易产生损伤；同时在中空轴的外侧设置空气均布器，将外面通入的空气通过空气均布器向罐体内吹入，由于空气均布器的作用以及通气室外部的丝网，通入的空气不会产生较大的气泡，同时以避免了大量的泡沫产生，产生的泡沫通过溢泡导管送入消泡室进行消泡；在中空轴的底端安装一个小型的桨叶，能够有效避免培养基的沉淀，通过小型桨叶的搅动，能够将培养基搅动起来，避免反应罐罐底的堆积，从而影响发酵罐的整体工作效率。
除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。
Claims (5)
1.一种生物反应器低剪切提升式通气搅拌装置，包括消泡室、负压搅拌器、通气室以及下搅拌器，其特征在于：所述消泡室、负压搅拌器、通气室以及下搅拌器在同一轴线上由上至下依次设置，所述消泡段通过溢泡导管穿过负压搅拌段与所述通气分散段相通，在所述消泡室外侧设有一圈消泡网罩；所述负压搅拌器外侧均匀设有至少两根搅拌管，所述搅拌管的外侧端部的开口为斜面结构，所述搅拌管的另一端通过所述负压搅拌器与通向罐底的中空轴相通；所述通气室内设有空气均布器，所述空气均布器通过通气导管由消泡室的顶端引出，在所述通气室的外部设有支撑框架，所述支撑框架上敷设丝网；所述下搅拌器安装在中空轴底端的出口处，所述下搅拌器上对称安装桨叶。
2.如权利要求1所述的生物反应器低剪切提升式通气搅拌装置，其特征在于：所述空气均布器由环形管构成，所述环形管布设在所述中空轴的外侧，所述环形管的下部均匀开设多个透气小孔。
3.如权利要求1所述的生物反应器低剪切提升式通气搅拌装置，其特征在于：所述溢泡导管顶端出口处于消泡室的中上部。
4.如权利要求1所述的生物反应器低剪切提升式通气搅拌装置，其特征在于：所述搅拌管的斜面方向设置一致，且搅拌管的斜面方向与搅拌装置转动方向相反。
5.如权利要求1所述的生物反应器低剪切提升式通气搅拌装置，其特征在于：所述下搅拌器的桨叶通过桨杆连接环形座，所述环形座通过螺栓固定在中空轴底端。
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| CN116948812A (zh) * | 2023-09-20 | 2023-10-27 | 江苏丰泽生物工程设备制造有限公司 | 一种无需蒸汽的全自动在位灭菌发酵罐 |
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