[發明專利]一種利用尾氣提高反應體系傳質效率的生物反應器

在審

• 申請號: 201810157288.1
• 申請日: 2018-02-24
• 公開（公告）號: CN110195008A
• 公開（公告）日: 2019-09-03
• 發明（設計）人: 胡鵬;張福春;石文靜;張猛;金文學
• 申請（專利權）人: 上海吉態來生物技術有限公司
• 主分類號: C12M1/04
• 分類號: C12M1/04;C12M1/02
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 陳靜

1.一種利用尾氣提高反應體系傳質效率的生物反應器，其特征在于，該生物反應器包括：

生物反應器本體(1)；

攪拌裝置(2)；

氣動組件(3)，其位于生物反應器上方并與攪拌裝置(2)的攪拌桿連接，其藉由氣體產生動能并帶動攪拌桿運轉；

進氣管(4)，其用于為生物反應器內的反應體系輸入氣體；

通氣管(5)，其一端連通生物反應器本體(1)，另一端連通氣動組件(3)，用于輸出生物反應器的尾氣至氣動組件(3)的進氣口(34)，為氣動組件(3)供氣；

排出管(6)，用于輸出氣動組件(3)流出的氣體。

2.如權利要求1所述的生物反應器，其特征在于，所述的氣動組件(3)包括：

封閉倉(31)；

葉輪(32)；

葉輪中心(33)，其能由葉輪(32)驅動旋轉，其與攪拌裝置(2)的攪拌桿連接，從而帶動攪拌裝置(2)轉動。

3.如權利要求2所述的生物反應器，其特征在于，所述的封閉倉(31)包括進氣口以及出氣口，且所述進氣口以及出氣口以閥門控制氣體進入以及輸出。

4.如權利要求2所述的生物反應器，其特征在于，所述的葉輪中心(33)與攪拌裝置(2)的攪拌桿通過氣動組件固定架(10)連接。

5.如權利要求1所述的生物反應器，其特征在于，所述的進氣管(4)包括：

進氣閥(41)；

單向止回閥(43)；

氣體流量計(42)。

6.如權利要求1所述的生物反應器，其特征在于，所述的通氣管(5)包括進氣閥(51)；較佳地，所述的通氣管(5)還設置一排氣管，其上設置排空閥(52)。

7.如權利要求1所述的生物反應器，其特征在于，所述的進氣管(4)伸入到生物反應器的下部空間，且與氣體分布器(8)連通。

8.權利要求1～7任一所述的生物反應器的用途，其特征在于，用于進行生物反應，所述的生物反應是需要氣體參與的生物反應；較佳地，所述的氣體是為生物反應系統提供碳、氫或氧的氣體；更佳地，所述的生物反應是通氣量在≥4Nm³/h的生物反應。

9.一種利用權利要求1～7任一所述的生物反應器進行生物反應的方法，其特征在于，所述方法包括：

(a)在生物反應器本體(1)內加入生物反應底物(或反應液)并接種入微生物；

(b)從進氣管(4)通入氣體，為生物反應器內的反應體系輸入氣體；

(c)保持通氣管(5)連通，步驟(b)輸入的氣體流經微生物及反應底物組成的反應系統后，逸出的尾氣經由通氣管(5)輸出到氣動組件(3)，從而使氣動組件(3)藉由氣體產生動能并帶動攪拌裝置(2)的攪拌桿運轉；根據生物反應所需的氣體量及攪拌速度，調整進氣管(4)的氣體流入量。

10.如權利要求9所述的進行生物反應的方法，其特征在于，所述的生物反應是需要氣體參與的生物反應；在進行需要攪拌的反應時：

進氣管(4)上的進氣閥(41)為連通狀態；

進氣管(4)上的單向止回閥(43)為工作狀態，阻止氣體回流；

通氣管(5)上的進氣閥(51)為連通狀態，且，通氣管(5)上的排空閥(52)為封閉狀態；

在不需要攪拌時：

進氣管(4)上的進氣閥(41)為連通狀態；

進氣管(4)上的單向止回閥(43)為工作狀態，阻止氣體回流；

通氣管(5)上的進氣閥(51)為封閉狀態，且通氣管(5)上的排空閥(52)為連通狀態。