[發(fā)明專利]一種制備L-草銨膦的氧氣循環(huán)生物反應(yīng)器

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010902352.1
• 申請(qǐng)日: 2020-09-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112501014A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 薛亞平;程峰;張鏵月;徐建妙;鄒樹平;鄭裕國(guó)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C12M1/40
• 分類號(hào): C12M1/40;C12M1/36;C12M1/02;C12M1/04;C12M1/00
• 代理公司: 杭州天正專利事務(wù)所有限公司 33201
• 代理人: 王兵

1.一種制備L-草銨膦的氧氣循環(huán)生物反應(yīng)器，其特征在于，包括：

反應(yīng)器罐體，其內(nèi)腔經(jīng)氧氣透氣膜分隔成上、下兩部分，其中下部分為反應(yīng)純化腔，用于對(duì)通入的氧氣進(jìn)行純化，下部分為氧氣緩沖腔，用于暫存經(jīng)純化后的氧氣；反應(yīng)器罐體底部設(shè)有排水口，排水口與反應(yīng)器罐體的反應(yīng)純化腔連通，用于排出反應(yīng)純化腔內(nèi)的廢水；反應(yīng)器罐體的頂部設(shè)有可與氧氣收集腔互相連通的氧氣出口，用于將反應(yīng)器罐體內(nèi)純化后的氧氣排入氧氣收集裝置內(nèi)進(jìn)行儲(chǔ)存；

氧氣純化裝置，設(shè)置于反應(yīng)器罐體的反應(yīng)純化腔內(nèi)，包括氣體分布器和氧氣導(dǎo)流管，所述氣體分布器鋪設(shè)于反應(yīng)純化腔的底部，用于將氧氣分布至反應(yīng)器罐體內(nèi)的各個(gè)位置；所述氧氣導(dǎo)流管設(shè)置于反應(yīng)器罐體的內(nèi)腔，并且氧氣導(dǎo)流管的下端作為氧氣導(dǎo)流管的出氣口與氣體分布器的入氣口相連通，用于向氣體分布器內(nèi)通入氣體；氧氣導(dǎo)流管的上端作為氧氣導(dǎo)流管的進(jìn)氣口從氧氣透氣膜穿出后設(shè)置于氧氣緩沖腔內(nèi)，并與氧氣泵管路連通，用于向反應(yīng)純化腔內(nèi)通入氧氣；

以及氧氣再循環(huán)裝置，包括氧氣儲(chǔ)存機(jī)構(gòu)和氧氣供給機(jī)構(gòu)，其中所述氧氣儲(chǔ)存裝置，包括氧氣儲(chǔ)罐、出氣管和壓力自控閥，所述氧氣儲(chǔ)罐通過(guò)出氣管與反應(yīng)器罐體的氧氣出口管路連通；所述壓力自控閥設(shè)置于出氣管與反應(yīng)器罐體連接處，通過(guò)壓力自控閥兩端的壓力差控制壓力自控閥的通斷；所述氧氣供給裝置包括氧氣泵和連通管；所述氧氣泵的入氣口通過(guò)連通管與所述氧氣儲(chǔ)罐的出氣口管路連通，所述氧氣泵的出氣口與氣體分布器的進(jìn)氣端、氧氣導(dǎo)流管的下端相連通。

2.如權(quán)利要求1所述的一種制備L-草銨膦的氧氣循環(huán)生物反應(yīng)器，其特征在于：所述壓力自控閥包括推動(dòng)部和封堵部，所述推動(dòng)部包括支撐座和上推桿，所述支撐座安裝于反應(yīng)器罐體的氧氣出口處，用于固定上推桿；所述上推桿的上端與支撐座固連，用于推動(dòng)封堵部以控制封堵部的通斷；所述封堵部包括活塞、下推桿、閥片以及彈簧，所述活塞設(shè)置于出氣管的端部，并位于上推桿的下方，活塞上開(kāi)設(shè)有通氣孔，用于實(shí)現(xiàn)活塞上、下兩側(cè)的連通；所述下推桿滑動(dòng)設(shè)置于活塞上，其下端連接有可與活塞底面貼合的閥片；所述閥片貼覆于活塞的底面，并通過(guò)嵌入活塞底部的彈簧與之連接。

3.如權(quán)利要求2所述的一種制備L-草銨膦的氧氣循環(huán)生物反應(yīng)器，其特征在于：所述活塞與出氣管的內(nèi)壁之間增設(shè)密封圈，使得活塞與出氣管密封滑動(dòng)連接，用于防止活塞滑動(dòng)過(guò)程中氧氣發(fā)生泄露。

4.如權(quán)利要求1所述的一種制備L-草銨膦的氧氣循環(huán)生物反應(yīng)器，其特征在于：所述氧氣純化裝置還包括折流板組，所述折流板組包括若干塊折流板，且折流板水平交錯(cuò)設(shè)置于反應(yīng)純化腔內(nèi)。

5.如權(quán)利要求4所述的一種制備L-草銨膦的氧氣循環(huán)生物反應(yīng)器，其特征在于：所述氧氣導(dǎo)流管的進(jìn)氣口為倒錐形開(kāi)口，即氧氣導(dǎo)流管的進(jìn)氣口直徑從上到下遞減。

6.如權(quán)利要求5所述的一種制備L-草銨膦的氧氣循環(huán)生物反應(yīng)器，其特征在于：所述氧氣導(dǎo)流管的進(jìn)氣口與外置的鼓風(fēng)機(jī)相連通，用于抽取氧氣壓入下方的氣體分布器內(nèi)。

7.如權(quán)利要求1所述的一種制備L-草銨膦的氧氣循環(huán)生物反應(yīng)器，其特征在于：所述氧氣透氣膜為防水透氣膜，由無(wú)紡布層和聚乙烯高分子防水透氣層組成。

8.如權(quán)利要求5所述的一種制備L-草銨膦的氧氣循環(huán)生物反應(yīng)器，其特征在于：所述氣體分布器上連接有均勻排列分布的噴氣嘴，每?jī)蓚€(gè)噴氣嘴間的距離布置相等，使得均勻地使氧氣能分布至反應(yīng)器內(nèi)的各個(gè)位置。

9.如權(quán)利要求8所述的一種制備L-草銨膦的氧氣循環(huán)生物反應(yīng)器，其特征在于：所述氣體分布器為正多邊環(huán)形，氣體分布器布置滿反應(yīng)器罐體的整個(gè)底部。

10.如權(quán)利要求3所述的一種制備L-草銨膦的氧氣循環(huán)生物反應(yīng)器，其特征在于：所述出氣管的第一端部與氧氣儲(chǔ)罐的進(jìn)氣口連通，第二端部插入反應(yīng)器罐體的通氣孔處，并與之密封相連，且所述出氣管的第一端部設(shè)有可調(diào)節(jié)管內(nèi)流速的儲(chǔ)罐閥；所述出氣管的第一端部?jī)?nèi)徑小于所述出氣管的第二端部的內(nèi)徑。