[發明專利]一種模塊化控制ORP反應器的裝置

在審

• 申請號: 201910367421.0
• 申請日: 2019-05-05
• 公開（公告）號: CN110106062A
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發明（設計）人: 劉晨光;耿博宇;李凱;戚良華;劉小偉
• 申請（專利權）人: 上海交通大學;上海保興生物設備工程有限公司
• 主分類號: C12M1/00
• 分類號: C12M1/00;C12M1/36;C12M1/34;C12M1/04
• 代理公司: 上海旭誠知識產權代理有限公司 31220
• 代理人: 鄭立

1.一種模塊化控制ORP反應器的裝置，其特征在于，包括通氣/試劑傳輸系統、電能輸入系統，發酵體系和ORP調控系統；

所述發酵體系至少具有兩個罐蓋，所述通氣/試劑傳輸系統和所述電能輸入系統分別結合至不同的所述罐蓋上，所述罐蓋可拆卸；

所述通氣/試劑傳輸系統的氣體輸出端和試劑輸出端分別通過傳輸管道與所述罐蓋連接，穿過所述罐蓋且固定在所述罐蓋上；所述通氣/試劑傳輸系統中設置有流量控制部件；

所述電能輸入系統固定在所述罐蓋上，并通過導線與所述ORP調控系統連接；

所述ORP調控系統包括ORP控制器和用于監測氧化還原電位的ORP電極；所述ORP電極穿過所述罐蓋并插入所述發酵體系中；所述流量控制部件通過導線與所述ORP控制器連接；所述ORP控制器通過控制所述流量控制部件來控制氣體和試劑的輸出。

2.如權利要求1所述的模塊化控制ORP反應器的裝置，其特征在于，所述發酵體系罐蓋上設置有卡槽和多個通孔，所述卡槽用于固定所述電能輸入系統，所述通孔用于固定所述傳輸管道、所述導線和所述ORP電極，所述傳輸管道、所述導線和所述ORP電極分別穿過不同的所述通孔。

3.如權利要求1所述的模塊化控制ORP反應器的裝置，其特征在于，所述ORP電極上集成了傳感器和參比電極。

4.如權利要求2所述的模塊化控制ORP反應器的裝置，其特征在于，所述通氣/試劑傳輸系統包括通氣子系統和試劑子系統；所述通氣子系統包括至少一個氣源，所述氣源的氣體輸出端通過所述流量控制部件和所述傳輸管道連接至所述罐蓋的一個通孔上；所述試劑子系統包括至少一個裝有試劑的補料瓶，所述補料瓶的試劑輸出端通過所述流量控制部件和所述傳輸管道連接至所述罐蓋上的一個通孔上，一個所述補料瓶對應一個所述通孔。

5.如權利要求4所述的模塊化控制ORP反應器的裝置，其特征在于，如果所述氣源數量大于一個時，還在所述流量控制部件與所述通孔之間的傳輸管道上設置有多通閥，用于傳輸多個所述氣源的氣體。

6.如權利要求5所述的模塊化控制ORP反應器的裝置，其特征在于，所述通氣子系統中還包括加濕裝置、緩沖裝置和氣體濾膜；所述加濕裝置、所述緩沖裝置和所述氣體濾膜設置于所述氣體流量控制部件和所述通孔之間的傳輸管道上；當所述通氣子系統包括所述多通閥時，所述加濕裝置、所述緩沖裝置和所述氣體濾膜設置于所述多通閥和所述通孔之間的傳輸管道上。

7.如權利要求5所述的模塊化控制ORP反應器的裝置，其特征在于，所述通氣子系統包括三個氣源，分別為兩個氣瓶和一個氣泵；所述多通閥為四通閥；所述氣瓶分別裝有不同的兩種氣體，每個所述氣瓶上均設置有電子氣閥；所述氣泵用于抽取空氣；所述電子氣閥、所述氣泵分別與所述四通閥通過傳輸管道連接，所述四通閥與所述罐蓋上的一個通孔通過傳輸管道連接；所述電子氣閥、所述氣泵分別通過導線與所述ORP控制器連接。

8.如權利要求4所述的模塊化控制ORP反應器的裝置，其特征在于，所述試劑子系統包括兩個補料瓶，分別裝有氧化劑和還原劑；一個所述補料瓶分別通過一個蠕動泵和傳輸管道與所述罐蓋上的一個通孔連接；所述蠕動泵通過導線與所述ORP控制器連接。

9.如權利要求2所述的模塊化控制ORP反應器的裝置，其特征在于，所述電能輸入模塊包括電壓輸入系統和隔板系統；所述電壓輸入系統包括穩壓器、陰極碳布、陽極碳布；所述隔板系統包括兩塊塑料板和質子交換膜；所述塑料板貼合并固定在所述罐蓋的卡槽上，將所述發酵體系分割為陰極室和陽極室；所述質子交換膜夾在所述塑料板中間；所述陰極碳布位于所述陰極室，所述陽極碳布位于所述陽極室，所述穩壓器位于所述發酵體系外，所述陰極碳布與所述穩壓器的負極通過導線連接，所述陽極碳布與所述穩壓器的正極通過導線連接。

10.如權利要求9所述的模塊化控制ORP反應器的裝置，其特征在于，所述陽極室裝載有還原性試劑溶液；所述陰極室裝載有培養微生物所需的培養液。