[發明專利]一種仿生腸道流自蠕動反應器系統及方法

在審

• 申請號: 202011040967.4
• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN112111393A
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發明（設計）人: 廖強;王健宇;夏奡;黃云;朱賢青;朱恂;陳豪
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: C12M1/40
• 分類號: C12M1/40;C12M1/36;C12M1/34;C12M1/00;C12P19/00
• 代理公司: 重慶市諾興專利代理事務所(普通合伙) 50239
• 代理人: 盧玲

1.一種仿生腸道流自蠕動反應器系統，包括蠕動驅動裝置(1)、仿生腸道流自蠕動反應器(3)、調壓裝置(4)、進出料裝置(5)、控制系統(6)和循環管路(8)；其特征在于：所述仿生腸道流自蠕動反應器(3)包括若干蠕動段(31)；所有蠕動段串聯連接形成仿生腸道；所述仿生腸道的前端連接蠕動驅動裝置(1)，仿生腸道內流體的脈動流動特性由蠕動驅動裝置(1)提供，以實現流體的周期性脈動流動；仿生腸道的尾端通過調壓裝置(4)與進出料裝置(5)連接；進出料裝置(5)通過循環管路(8)連接蠕動驅動裝置(1)；所述蠕動驅動裝置(1)由控制系統(6)控制；

每一段蠕動段均由具有一定拉伸比的彈性軟管制成，該彈性軟管內流體的脈動流動特性使彈性軟管的柔彈性管壁產生周期性蠕動；每一段彈性軟管外表面套設硬質套管(32)，所述硬質套管用于限制彈性軟管的最大蠕動幅度；各段蠕動段之間通過剛性連接部件(34)剛性連接；剛性連接部件(34)與蠕動段之間通過卡箍(33)固接；通過調節硬質套管(32)管徑及調壓裝置(4)開度來調節蠕動幅度；通過控制系統(6)調節蠕動驅動裝置(1)的脈動頻率來調節蠕動周期；所述硬質套管及剛性連接部件分別由第一固定裝置(35)和第二固定裝置(36)固定。

2.根據權利要求1所述的一種仿生腸道流自蠕動反應器系統，其特征在于：在蠕動驅動裝置(1)與仿生腸道流自蠕動反應器(3)之間設置有測量系統，該測量系統用于測量流體的脈動壓力。

3.根據權利要求1所述的一種仿生腸道流自蠕動反應器系統，其特征在于：所述仿生腸道流自蠕動反應器(3)還通過安全閥(9)與進出料裝置(5)連接，當流體的脈動壓力大于安全閥(9)開啟壓力時，安全閥(9)開啟，仿生腸道流自蠕動反應器(3)內的流體還通過安全閥(9)流入進出料裝置(5)。

4.根據權利要求1或2所述的一種仿生腸道流自蠕動反應器系統，其特征在于：所述第一固定裝置(35)和第二固定裝置(36)的底部均設置有凹槽，滑軌(7)嵌入固定裝置底部的凹槽內，調節固定裝置在滑軌上的位置用以調節不同的蠕動段長度。

5.根據權利要求3所述的一種仿生腸道流自蠕動反應器系統，其特征在于：所述第一固定裝置(35)和第二固定裝置(36)均由水平桿(11)、垂直桿(12)和滑塊(13)組成；水平桿(11)一端與需要固定的硬質套管(32)或剛性連接部件(34)固定連接，水平桿(11)另一端與垂直桿(12)連接，垂直桿(12)底部固定在滑塊(13)上，滑塊(13)的底部設置有凹槽，滑軌(7)嵌入滑塊底部的凹槽內。

6.根據權利要求1或2所述的一種仿生腸道流自蠕動反應器系統，其特征在于：所述蠕動驅動裝置(1)為柱塞泵或隔膜泵，蠕動驅動裝置(1)由泵基座固定。

7.利用權利要求1至6中任一種仿生腸道流自蠕動反應器系統進行漿液酶解的方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟一、將高固木質纖維素漿液及酶液加入進出料裝置(5)；

步驟二、啟動控制系統(6)，開啟蠕動驅動裝置(1)，將進出料裝置(5)中的漿液泵入仿生腸道流自蠕動反應器(3)，該仿生腸道流自蠕動反應器(3)內流體的脈動流動特性使彈性軟管的柔彈性管壁產生周期性蠕動，流體再從仿生腸道流自蠕動反應器(3)流進進出料裝置(5)；并根據漿液濃度調節蠕動驅動裝置(1)的脈動頻率至合適范圍；

步驟三、調節調壓裝置的閥門開度，使仿生腸道內流體的蠕動幅度達到合適膨脹程度；

步驟四、系統運行一定時間酶解反應結束后，關閉蠕動驅動裝置(1)，將酶解產物從進出料裝置取出，即完成整個循環蠕動酶解過程。