[發(fā)明專利]一種電磁反應(yīng)設(shè)備

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610998895.1
• 申請(qǐng)日: 2016-11-14
• 公開（公告）號(hào): CN108067173A
• 公開（公告）日: 2018-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金彩科;鄭勇;劉正;鄭誠(chéng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市紅莓生物科技有限公司
• 主分類號(hào): B01J19/08
• 分類號(hào): B01J19/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種電磁反應(yīng)設(shè)備。所述電磁反應(yīng)設(shè)備包括反應(yīng)罐和電磁鐵系統(tǒng)，反應(yīng)罐為攪拌式反應(yīng)罐，其罐體材料為不導(dǎo)磁材料，電磁鐵系統(tǒng)包括電磁鐵和直流電源。電磁鐵由鐵芯、環(huán)繞鐵芯的導(dǎo)線繞組和導(dǎo)線繞組外的導(dǎo)磁屏蔽材料構(gòu)成。所述導(dǎo)磁屏蔽材料封閉電磁鐵的導(dǎo)線環(huán)繞的周面及鐵芯的一個(gè)端面。所述直流電源由變壓器及整流器兩部分組成。所述直流電源輸入市電，輸出電壓可調(diào)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明對(duì)反應(yīng)罐施加外部磁場(chǎng)，避免了電磁鐵內(nèi)置時(shí)占用反應(yīng)罐空間以及容易老化、故障兩個(gè)方面的問題，同時(shí)分離效率高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電磁反應(yīng)設(shè)備，主要涉及生物反應(yīng)行業(yè)，特別是涉及有粉末狀磁性材料參與或生成的反應(yīng)類型。

背景技術(shù)

在生物技術(shù)行業(yè)，固定化酶生物反應(yīng)器是一種常用的工業(yè)生產(chǎn)工具。目前的固定化酶反應(yīng)器的種類一般有攪拌式，流化床式，填充床式和膜式反應(yīng)器等，這些反應(yīng)器在使用上都有各自的局限。同時(shí)，當(dāng)工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)品形態(tài)為固態(tài)時(shí)，固定化酶和產(chǎn)物的分離就存在一定的問題，會(huì)導(dǎo)致分離效率低，分離時(shí)間長(zhǎng)，或者分離程序復(fù)雜等問題。

對(duì)此，磁性固定化技術(shù)是良好的解決之道，即采用磁性固定化酶進(jìn)行生物催化反應(yīng)。2015年12月9日實(shí)用新型專利201520446169.X公開了一種電磁生物反應(yīng)器，該電磁生物反應(yīng)器是由攪拌式發(fā)酵罐改造而成，包括電機(jī)，罐體，直流電源和電磁攪拌槳。該電磁攪拌槳是在眾多的攪拌槳上安裝線圈，或者在攪拌槳上密布安裝大量直流電磁鐵構(gòu)成，由直流電源開關(guān)控制攪拌槳上的線圈或者直流電磁鐵的電流，從而控制磁場(chǎng)。催化反應(yīng)進(jìn)行時(shí)，電源關(guān)閉，固定化酶分散在罐體中；催化反應(yīng)結(jié)束后，電源開啟，固定化酶被吸附到攪拌槳上，產(chǎn)物從放料口排出。該電磁反應(yīng)設(shè)備在生產(chǎn)中有較高的生產(chǎn)效率，但同時(shí)，由于電磁鐵安裝在發(fā)酵罐內(nèi)部，會(huì)引起兩方面的問題：其一，電磁鐵的總體積較大，占據(jù)了較多的內(nèi)部空間，降低單批次發(fā)酵的產(chǎn)量；其二，電磁鐵長(zhǎng)期放置在溶液中容易老化，損毀或發(fā)生短路現(xiàn)象，由于是內(nèi)置在反應(yīng)器內(nèi)部，維護(hù)保養(yǎng)很困難。

在2014年12月17日公布的發(fā)明專利CN 201410420799.X中，歐陽(yáng)強(qiáng)等人公開了一種磁性物質(zhì)催化劑分離裝置及系統(tǒng)，包括裝置基體和磁棒組件，基體包括進(jìn)料口，分離腔和溢流口，磁棒組件包括磁棒套管和磁棒，磁性物質(zhì)從進(jìn)料口進(jìn)入分離腔時(shí)，被磁棒組件吸附到基體分離腔內(nèi)壁，從溢流口流出，完成一次分離過程，打開基體分離腔，將磁性催化劑回收。這種分離裝置能實(shí)現(xiàn)磁性催化劑和液體的快速分離，但是由于使用催化劑的反應(yīng)體系和分離體系是不同的裝置，每次分離完畢都需要回收，這個(gè)過程比較繁瑣，不適合大規(guī)模應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有的電磁反應(yīng)器以及磁性物質(zhì)分離裝置系統(tǒng)的不足，本發(fā)明提供一種能快速分離磁性顆粒的電磁反應(yīng)設(shè)備，高效、快速分離磁性顆粒，易于操作和維護(hù)保養(yǎng)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

提供一種電磁反應(yīng)設(shè)備，其特征在于所述電磁反應(yīng)設(shè)備由反應(yīng)罐和電磁鐵系統(tǒng)構(gòu)成；

所述反應(yīng)罐為通用攪拌式反應(yīng)罐，包括電機(jī)、攪拌槳、罐體等，罐體上有進(jìn)料口和放料口等；罐體部分由不導(dǎo)磁材料構(gòu)成。

所述電磁鐵系統(tǒng)由電磁鐵及直流電源構(gòu)成；所述電磁鐵由鐵芯、環(huán)繞鐵芯的導(dǎo)線繞組及導(dǎo)線繞組外的絕緣材料及導(dǎo)磁屏蔽材料構(gòu)成；所述導(dǎo)磁屏蔽材料封閉電磁鐵的導(dǎo)線環(huán)繞的周面及鐵芯的一個(gè)端面，使所產(chǎn)生的磁場(chǎng)只向鐵芯的另一個(gè)端面投射；所述直流電源由變壓器及整流器兩大部分組成，其輸入市電，輸出電壓值可調(diào)，輸出電流值可調(diào)。

所述電磁鐵鐵芯的一個(gè)端面緊貼反應(yīng)罐的罐壁，電磁鐵所產(chǎn)生的磁場(chǎng)向反應(yīng)罐內(nèi)投射，在磁場(chǎng)作用下，均勻分布于反應(yīng)罐內(nèi)液體中的磁粉或磁珠顆粒被吸附堆積于反應(yīng)罐內(nèi)壁，從而與反應(yīng)液分離；而當(dāng)切斷電磁鐵電源時(shí)，磁場(chǎng)消除，堆積吸附于罐壁的磁粉或磁珠顆粒可重新分散于液體中。

所述電磁反應(yīng)設(shè)備的反應(yīng)罐外可安裝多個(gè)電磁鐵，所有電磁鐵的導(dǎo)磁屏蔽材料可以相互連接構(gòu)成完整的磁場(chǎng)屏蔽外殼。