[發(fā)明專利]一種平行反應(yīng)器的罐壓控制裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710898091.9
• 申請(qǐng)日: 2017-09-28
• 公開（公告）號(hào): CN107570099B
• 公開（公告）日: 2023-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐寅;張明;杭海峰;張劍坤;馬文峰;郭美錦;莊英萍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海國(guó)強(qiáng)生化工程裝備有限公司;華東理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J19/18
• 分類號(hào): B01J19/18;B01J19/00
• 代理公司: 上海碩力知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31251
• 代理人: 郭桂峰

本發(fā)明公開了一種平行反應(yīng)器的罐壓控制裝置，包括:若干個(gè)反應(yīng)器罐進(jìn)氣管路和排氣管路，每個(gè)反應(yīng)器罐上設(shè)置所述進(jìn)氣管路和排氣管路；緩沖瓶，所有所述反應(yīng)器罐的排氣管路均連通至所述緩沖瓶；壓力檢測(cè)機(jī)構(gòu)，用以測(cè)量所述緩沖瓶中的實(shí)時(shí)壓力值；排氣調(diào)節(jié)閥，與所述緩沖瓶連通。平行反應(yīng)器的罐壓控制裝置進(jìn)一步包括與排起調(diào)節(jié)閥并聯(lián)設(shè)置的手動(dòng)旁路閥以及安全泄壓閥。反應(yīng)器罐均同緩沖瓶聯(lián)通，進(jìn)而配合壓力檢測(cè)機(jī)構(gòu)以及排氣調(diào)節(jié)閥進(jìn)行調(diào)整。由于匯總了各個(gè)反應(yīng)器罐的排氣進(jìn)行緩沖，使得氣體壓力的波動(dòng)幅度減小，有利于集中檢測(cè)，提高控制的靈敏度，從而提升整體的控制精度。保證了各個(gè)反應(yīng)器罐之間變化的一致性。使各罐的罐壓達(dá)到相互平衡一致。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及微生物培養(yǎng)技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種平行反應(yīng)器的罐壓控制裝置。

背景技術(shù)

在微生物培養(yǎng)液中，溶解氧濃度是反映微生物培養(yǎng)過程代謝特征的一個(gè)重要指標(biāo)，是供氧條件與耗氧條件之間相互平衡的結(jié)果。其中供氧條件主要取決于裝備本身，包括通氣、攪拌與罐壓。對(duì)其他氣體溶解度來說，罐壓也是一個(gè)重要影響因素，罐壓除了對(duì)氣體溶解度有直接影響，進(jìn)而對(duì)溶氧濃度產(chǎn)生影響，更進(jìn)一步對(duì)代謝過程產(chǎn)生影響。對(duì)平行反應(yīng)器系統(tǒng)而言，如要通過培養(yǎng)過程中溶解氧濃度變化，從而研究不同罐之間的代謝變化差異，就需要盡可能維持各罐罐壓的穩(wěn)定與相互一致，以減少對(duì)溶解氧濃度的影響，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果能夠真實(shí)反映代謝過程的變化，提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性。

由于微生物的特性，其培養(yǎng)過程既受到外界環(huán)境條件的影響，也受到其內(nèi)在遺傳特性的影響，其培養(yǎng)過程無法完全重復(fù)。因此，在其培養(yǎng)工藝優(yōu)化過程中，采用平行培養(yǎng)的方法，通過消除系統(tǒng)偏差，可以獲得可比性與可信度較高的研究結(jié)果。而現(xiàn)在平行反應(yīng)器的罐壓控制存在以下問題：

首先是平行反應(yīng)器中每個(gè)反應(yīng)器罐一般體積較小，要穩(wěn)定控制罐壓較為困難。而如果為了提高精度采用微型調(diào)壓裝置，雖然比較穩(wěn)定可靠，但是由于培養(yǎng)過程中或多或少會(huì)隨著排氣夾帶少量培養(yǎng)基液排出，會(huì)使得微型調(diào)壓裝置的通道堵塞，進(jìn)而可造成控壓失效。

其次是現(xiàn)有設(shè)備中一般是對(duì)各個(gè)反應(yīng)器罐的罐壓進(jìn)行單獨(dú)控制，通常采用檢測(cè)罐壓、反饋調(diào)節(jié)排氣量的大小、與進(jìn)氣達(dá)到平衡，來實(shí)現(xiàn)罐壓的調(diào)控。這種控制手段一般會(huì)產(chǎn)生一定的各反應(yīng)器相互間的偏差即系統(tǒng)誤差，該系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因是：各罐傳感器檢測(cè)準(zhǔn)確度的差異；各罐變送器信號(hào)變送精度的差異；各反應(yīng)器控制結(jié)果的差異；各反應(yīng)器對(duì)罐壓控制結(jié)果的波動(dòng)時(shí)間的不同步；當(dāng)需要在各反應(yīng)器在排氣調(diào)節(jié)閥前引出氣體進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，其引出流量對(duì)反應(yīng)器有限的排氣量造成干擾、影響罐壓控制穩(wěn)定性，這個(gè)干擾隨著各反應(yīng)器循環(huán)采樣而造成循環(huán)干擾。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種平行反應(yīng)器的罐壓控制裝置，可以實(shí)現(xiàn)各個(gè)反應(yīng)罐之間的罐壓平衡。

本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下：一種平行反應(yīng)器的罐壓控制裝置，包括：

緩沖瓶，設(shè)有進(jìn)氣管路和排氣管路，所有所述反應(yīng)器罐的排氣管路均連通至所述緩沖瓶，所述緩沖瓶上另設(shè)有主排氣管路，所述主排氣管路上設(shè)置有排氣調(diào)節(jié)閥；以及，

壓力檢測(cè)機(jī)構(gòu)，用以測(cè)量所述緩沖瓶中的實(shí)時(shí)壓力值。

各反應(yīng)器罐的排氣管路均同緩沖瓶聯(lián)通，在緩沖瓶上另引出主排氣管路，并在其上設(shè)置有排氣調(diào)節(jié)閥，壓力檢測(cè)機(jī)構(gòu)配合主排氣管路上的排氣調(diào)節(jié)閥對(duì)排氣流量進(jìn)行調(diào)整。由于匯總了各個(gè)反應(yīng)器罐的排氣進(jìn)行緩沖，使得氣體壓力的波動(dòng)幅度減小，有利于檢測(cè)，提高控制的靈敏度，從而提升整體的控制精度。同時(shí)解決了單獨(dú)進(jìn)行罐壓控制時(shí)過程中波動(dòng)時(shí)間不同步問題，以及各反應(yīng)器罐對(duì)排氣循環(huán)采樣造成對(duì)各罐壓測(cè)控的循環(huán)干擾。即使略有波動(dòng)，也因?yàn)楦鞴奘峭讲▌?dòng)，可以保證相互之間變化的一致性。

各反應(yīng)器罐的排氣管路匯總進(jìn)入緩沖容器，只要管道足夠粗、保持一定的排凝坡度，就足以忽略氣體在管道內(nèi)流動(dòng)阻力及冷凝液柱壓強(qiáng)，使各罐的罐壓達(dá)到相互平衡一致。而且氣體經(jīng)由每個(gè)排氣管路進(jìn)入緩沖瓶中，其中夾帶與冷凝的液滴會(huì)因流速降低停留在緩沖瓶中，如此可以保證其后續(xù)通路中的排氣調(diào)節(jié)閥的工作不受影響。