一种多功能生化反应器的制作方法

本实用新型属于生物反应器技术领域，尤其是涉及一种多功能生化反应器。

背景技术：

生物反应器是利用生物催化剂进行化学反应的设备，是实现生物技术产品的生产的最重要的技术之一。生物催化剂一般是菌体、组织、酶等，在使用过程中，活力逐渐降低，并发生降解反应，生成各类蛋白质类杂质进入到产品溶液，生物催化剂另外容易受到搅拌、热源的影响而丧失活力。目前大量采用固定化材料对生物催化剂固定化，解决生物催化剂的稳定性以及产品分离问题。同时，研发各类不同形式的匹配的生物反应器。

对于生物反应器，需要解决：反应液体与生物催化剂充分接触，并能够循环反应，以使反应彻底；反应液的循环一般借助泵作为循环动力，要避免或者减少泵叶轮对催化剂的破坏；反应后的物料能够容易与催化剂分离，进入下步操作；由于生物催化剂由细胞、酶等不同大小的生物高分子，过滤器要能够截留不同分子量。生物催化剂逐渐降解为蛋白质杂质，要能够有截留蛋白质杂质的设置。

目前各类反应器如膜类反应器，便于实现反应产物与生物催化剂分离，但是无法实现大体积的反应；固定床反应器可以实现连续化反应，但是生物催化剂更换繁琐；反应釜式反应器操作容易，但是产物与催化剂不好分离，搅拌对催化剂由破坏作用。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型旨在提供一种多功能生化反应器，用于游离细胞、游离酶、固定化细胞、固定化酶的生物催化反应，具有设备造价低、生物催化剂重复利用、产品分离简单的特点。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种多功能生化反应器，包括罐体：

所述罐体上端设有上封头，下端设有下封头，所述罐体从上到下分为分离室和反应室，所述上封头与分离室之间设有精过滤器，所述分离室与反应室之间设有粗过滤器，所述下封头上设有进料口，上封头上设有精料出口，分离室通过循环管路与进料口连通，所述粗过滤器和精过滤器均包括安装板和设置在安装板上的多个滤芯组，所述滤芯组包括多个滤芯。粗过滤器和精过滤器分别用于截留颗粒度不同的生物粒子或者杂质。

进一步的，所述滤芯为中空管型，下端封闭，上端开口且与安装板可拆卸连接，上端为标准丝扣或法兰接口。

进一步的，所述滤芯为钛棒滤芯或聚氟塑料滤芯。钛棒滤芯是以高纯钛为原料经高温烧结而成，其结构均匀，分布有大量开口气孔。具有空隙率高、孔径均匀、过滤阻力小、渗透性好等特点。其优异的耐高低温性、耐腐蚀性，可广泛适用于各种介质的固、液、气分离与净化。

进一步的，所述聚氟塑料滤芯的材质为聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯或聚醚砜中的任意一种。

进一步的，所述粗过滤器的滤芯的孔径大于精过滤器的滤芯的孔径。

进一步的，所述粗过滤器的滤芯的孔径为0.2~500um，精过滤器的滤芯的孔径为0.2~500nm。

进一步的，所述滤芯的长度为100~1000mm，直径为1~100mm。

进一步的，所述分离室侧壁上设有粗料出口，所述粗料出口通过循环管路与进料口连通，所述循环管路上设有泵。

进一步的，所述罐体的侧壁上对称设有挂耳，反应室侧壁外侧设有循环水夹层，所述循环水夹层下部设有循环水进口，上部设有循环水出口。

进一步的，所述罐体的长径比为2~10:1。

相对于现有技术，本实用新型所述的多功能生化反应器具有以下优势：

本实用新型所述的多功能生化反应器，采用孔径不同的滤芯的粗过滤器和精过滤器，截留颗粒度不同的生物粒子或者杂质，以循环管路上的泵作为循环动力使物料进行定向流动，具有设备造价低、生物催化剂可重复利用以及产品分离简单的优点。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的多功能生化反应器的主视图；

图2为本实用新型实施例所述的多功能生化反应器的精过滤器或粗过滤器的俯视图；

图3为本实用新型实施例所述的多功能生化反应器的滤芯组的俯视图；

图4为本实用新型实施例所述的多功能生化反应器的滤芯组的主视图。

附图标记说明：

1-罐体；2-上封头；3-下封头；4-分离室；5-反应室；6-精过滤器；7-粗过滤器；8-进料口；9-精料出口；10-循环管路；11-安装板；12-滤芯组；13-滤芯；14-粗料出口；15-泵；16-循环水夹层；1601-循环水进口；1602-循环水出口；17-挂耳；18-进料管道。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

一种多功能生化反应器，包括罐体1；

所述罐体1上端设有上封头2，下端设有下封头3，所述罐体1从上到下分为分离室4和反应室5，所述上封头2与分离室4之间设有精过滤器6，所述分离室4与反应室5之间设有粗过滤器7，所述下封头3上设有进料口8，上封头2上设有精料出口9，分离室4通过循环管路10与进料口8连通，所述粗过滤器7和精过滤器6均包括安装板11和设置在安装板11上的多个滤芯组12，所述滤芯组12包括多个滤芯13。

上述滤芯13为中空管型，下端封闭，上端开口且与安装板11可拆卸连接，上端为标准丝扣或法兰接口。

上述滤芯13为钛棒滤芯或聚氟塑料滤芯。

上述聚氟塑料滤芯的材质为聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯或聚醚砜中的任意一种。

上述粗过滤器7的滤芯13的孔径大于精过滤器6的滤芯13的孔径。

上述粗过滤器7的滤芯13的孔径为0.2~500um，精过滤器6的滤芯13的孔径为0.2~500nm。

上述滤芯13的长度为100~1000mm，直径为1~100mm。

上述分离室4侧壁上设有粗料出口14，所述粗料出口14通过循环管路10与进料口8连通，所述循环管路10上设有泵15。

上述罐体1的侧壁上对称设有挂耳17，反应室5侧壁外侧设有循环水夹层16，所述循环水夹层16下部设有循环水进口1601，上部设有循环水出口1602。

上述罐体1的长径比为2~10:1。

过滤精度能达到0.2nm~500um。

物料通过进料管道18，然后在泵15的作用下，从进料口8进入反应室5。物料与生物离子在反应室5中进行反应后，由于泵15的推动作用，反应室5中的液体往上运动，进而物料与生物离子反应后的物质向上运动。在连续进料形式下，通过粗过滤器7上的滤芯13，孔径大于粗过滤器7的滤芯13的孔径的留在反应室5中，孔径小于粗过滤器7的滤芯13的孔径的穿过滤芯13进入分离室4。进入分离室4的物料，一部分孔径小于精过滤器6的滤芯13的孔径的从上封头2的精料出口9中排出，另一部分孔径大于精过滤器6的滤芯13的孔径的则从分离室4的粗料出口14进入循环管路10，再次进入反应室5。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。