[發明專利]一種生物反應器及其操作和清洗方法

無效

• 申請號: 200910081064.8
• 申請日: 2009-04-01
• 公開（公告）號: CN101851581A
• 公開（公告）日: 2010-10-06
• 發明（設計）人: 陳文慶;王建超;劉俊生
• 申請（專利權）人: 北京清大天一科技有限公司
• 主分類號: C12M3/06
• 分類號: C12M3/06;C12M1/12;B01D35/02;B08B3/04;C12R1/91;C12R1/645
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 丁文蘊

技術領域

本發明涉及一種生物反應器，特別是一種帶過濾器的生物反應器及其操作和清洗方法。

背景技術

在現有各種帶有過濾器的生物反應器中，一般包括反應器本體以及過濾器。目前，商業上可購買到的旋轉過濾器，均需要安裝在生物反應器頂部，必須借用馬達來驅動過濾器。通過過濾器旋轉所形成的離心力作用，防止培養液中的細胞或其碎片堵塞過濾器篩網。其主要缺點：當生物反應器培養體積超過幾十升或幾百升以后，需將生物反應器頂蓋拆卸下來后才能安裝旋轉過濾器，再在生物反應器頂蓋安裝馬達，該過程的拆卸、安裝均非常困難，并且馬達占用頂蓋上方大部分的有限空間，同時因攪拌軸的機械密封問題容易造成生物反應器不能完全密封、發生污染等事故；另外也增加了生物反應器清洗的困難。

發明內容

本發明的目的是提供結構簡單、安裝、清洗方便的帶過濾器的生物反應器。還進一步提供了該帶過濾器的生物反應器的操作和清洗方法。

根據本發明的一個方面，本發明提供了一種帶過濾器的生物反應器，其包括反應器本體和過濾器，其中，所述過濾器包括過濾體和中空管，所述過濾體的內部空間通過所述過濾體的過濾材料與所述反應器本體的內部空間相連通，所述過濾體設置在所述反應器本體內流體湍流程度相對大的位置；所述中空管的一端與所述過濾體的內部空間相連通，所述中空管的另一端設置在所述反應器本體的外部。

根據本發明的另一方面，本發明提供了一種帶過濾器的生物反應器的操作方法，

其中，所述生物反應器包括反應器本體和過濾器，所述過濾器包括過濾體和中空管，所述過濾體的內部空間僅通過所述過濾體的過濾材料與所述反應器本體的內部空間相連通，所述過濾體設置在所述反應器本體內流體湍流程度相對大的位置；所述中空管的一端與所述過濾體的內部空間相連通，所述中空管的另一端設置在所述反應器本體的外部；

所述方法包括：

使所述反應器內的液體形成湍流的步驟；

使所述過濾體的內部空間的壓力低于所述反應器本體的內部空間的壓力的步驟；以及，

使經過所述過濾體過濾的液體經所述中空管輸送到所述反應器本體的外部的步驟。

本發明的過濾體通過中空管與反應器外部連通，也有利于清洗過濾體，如果有太多截留物滯留在過濾材料上，可以通過以下方法方便地清洗：

提供一種在帶過濾器的生物反應器中清洗過濾器的方法，

其中，所述生物反應器包括反應器本體和過濾器，所述過濾器包括過濾體和中空管，所述過濾體的內部空間通過所述過濾體的過濾材料與所述反應器本體的內部空間相連通，所述過濾體設置在所述反應器本體內流體湍流程度相對大的位置；所述中空管的一端與所述過濾體的內部空間相連通，所述中空管的另一端設置在所述反應器本體的外部；

所述方法包括：

使所述過濾體的內部空間的壓力高于所述反應器本體的內部空間的壓力的步驟，使清洗液經所述中空管輸送到過濾體中，并且通過濾材料以清洗過濾材料。

本發明的有益效果是提供了結構簡單、安裝、清洗方便的帶過濾器的生物反應器。還進一步提供了該帶過濾器的生物反應器的操作和清洗方法。通過本發明的帶過濾器的生物反應器，可以方便地將生物反應器內的液體濾出，同時還可以通過該過濾器系統向生物反應器內供應需要的氣體，維持pH和溶氧的穩定，從而實現了系統功能多元化，還進一步防止了過濾器的堵塞，從而延長了使用周期，降低了維修費用。

附圖說明

圖1是本發明實施方式的帶有過濾器的生物反應器的示意圖

圖2是本發明實施方式的過濾器的示意圖

具體實施方式

根據本發明的一個實施方式，提供了一種帶過濾器的生物反應器，其包括反應器本體和過濾器，其中，所述過濾器包括過濾體和中空管，所述過濾體的內部空間通過所述過濾體的過濾材料與所述反應器本體的內部空間相連通，所述過濾體設置在所述反應器本體內流體湍流程度相對大的位置；所述中空管的一端與所述過濾體的內部空間相連通，所述中空管的另一端設置在所述反應器本體的外部。

在本發明中，術語“流體湍流程度相對大的位置”是指在反應器運行過程中，反應器內流體湍流程度大的位置。在本發明中，反應器內流體湍流程度需要形成足夠大的切向流、徑向流和/或軸向流等作用，以使在過濾過程中所述過濾體的過濾材料不易被所截留的過濾物堵塞，并且使過濾材料表面達到不斷更新，提高過濾效率。優選地，“流體湍流程度相對大的位置”應該是這樣的位置：反應器內該位置的湍流流體足夠將過濾材料上截留的過濾物沖刷下來，從而避免增加過濾壓降以及堵塞過濾材料。