[發明專利]一種生化醫藥發酵裝置

有效

• 申請號: 202110715038.7
• 申請日: 2021-06-25
• 公開（公告）號: CN113430109B
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發明（設計）人: 王赫林;蔡平
• 申請（專利權）人: 北京市燕京藥業有限公司
• 主分類號: C12M1/38
• 分類號: C12M1/38;C12M1/12;C04B38/00;C04B35/10;C04B41/84;C01B39/02
• 代理公司: 北京高航知識產權代理有限公司 11530
• 代理人: 喬浩剛

1.一種生化醫藥發酵裝置，包括罐體，其特征在于，所述罐體底部設置有支腳，所述罐體頂部設置有進氣口、排氣口、進料口和觀察窗，所述罐體底部設置有出料口，所述罐體內部中心處設置有攪拌軸，所述攪拌軸的頂部與設置于罐體頂部的旋轉電機連接，所述攪拌軸的底部與固定在所述罐體底部內壁的軸承座連接，所述攪拌軸上設置有若干攪拌葉，所述罐體內設置有冷卻裝置，所述冷卻裝置包括冷卻流體進口和冷卻流體出口，所述進氣口處設置有空氣濾膜，所述罐體的外壁設置有隔熱層；

所述空氣濾膜為改性的多孔陶瓷膜；

所述改性的多孔陶瓷膜的制備方法包括以下步驟：

步驟1、稱取異丙醇鋁，在劇烈攪拌條件下，將異丙醇鋁緩慢加入到熱的去離子水中，所述去離子水的溫度在85-90℃，添加完畢后繼續攪拌至溶液呈乳白色，加入1mol/L的硝酸溶液后保溫回流8-10h，冷卻至室溫后邊攪拌邊加入聚乙烯醇和甘油，得到鋁溶膠，以多孔不銹鋼膜為基底，將所述鋁溶膠涂布在所述基底上，待干燥后依次在氮氣和氫氣氣氛下進行燒結，燒結溫度分別為800℃和600℃，燒結時間分別為8h和3h，冷卻后制得多孔陶瓷膜；

其中，所述多孔不銹鋼膜的孔徑范圍在40-300μm；所述異丙醇鋁與所述去離子水、所述硝酸溶液的質量比例為10：(270-300)：(8-10)；所述異丙醇鋁與所述聚乙烯醇、所述甘油的質量比例為1：(0.8-1)：(0.8-1)；

步驟2、在管式高溫爐中，以所述多孔陶瓷膜為支撐體，在涂覆鋁溶膠的一面，通過化學氣相法沉積生長一層碳納米管，具體生長條件是：以乙烯或二甲苯為碳源，以二茂鐵或二茂鈷為催化劑，以氮氣作為載氣和保護氣體，流速800-900sccm，生長溫度650-700℃，生長時間40-60s；

步驟3、通過化學氣相沉積的方法，在生長有碳納米管的一面沉積一層聚對二甲苯薄膜，具體生長條件是：以二聚對二甲苯為前驅體，依次通過升華段、高溫裂解段和真空沉積段，所述升華段溫度為100-180℃，所述高溫裂解段溫度550-700℃，所述真空沉積段溫度為20-35℃，沉積膜厚20-30μm；再以空氣等離子體對沉積膜表面進行刻蝕處理，制得所述改性的多孔陶瓷膜；

步驟4、在沉積膜表面噴涂一層烷基氯硅烷，所述烷基氯硅烷為苯基三氯硅烷、丙基三氯硅烷或十二烷基三氯硅烷，或為烷基碳原子數在4-11之間的烷基三氯硅烷。

2.根據權利要求1所述的一種生化醫藥發酵裝置，其特征在于，步驟3中所述刻蝕處理的功率為150-200W，刻蝕時間6-8min。

3.根據權利要求1所述的一種生化醫藥發酵裝置，其特征在于，所述隔熱層包括有隔熱功能填料，所述隔熱功能填料為表面改性的4A沸石分子篩。

4.根據權利要求3所述的一種生化醫藥發酵裝置，其特征在于，所述表面改性的4A沸石分子篩的制備方法包括以下步驟：

S1、稱取微粉粒徑為20-80μm的4A型分子篩粉末，入馬弗爐，升溫至600-700℃并保溫焙燒1-2h，冷卻后分散在pH在1-2的稀鹽酸溶液中，在40-50℃下保溫攪拌1-2h，經過濾、洗滌、干燥后，再次置于馬弗爐中，升溫至300-400℃焙燒1h-2h，冷卻后制得初產物，將所述初產物分散在引發劑溶液中，再在室溫條件下攪拌反應1-2h，高速離心分離沉淀，制得活化分子篩；

S2、將所述活化分子篩分散在濃度為10-15mmol/L的PVP水溶液中，分散比為2-3g/100ml，在保護氣氛中，逐漸升溫至50℃，加入丙烯酰胺、N，N-二甲基丙烯酰胺、丙烯酸和N,N-亞甲基雙丙烯酰胺，升溫至70℃并保溫攪拌反應0.5-1h，反應完成繼續攪拌至冷卻，撤去保護氣氛，高速離心分離沉淀，蒸餾水洗滌至中性，真空干燥；

其中，所述活化分子篩與所述丙烯酰胺、所述N，N-二甲基丙烯酰胺、所述丙烯酸和所述N,N-亞甲基雙丙烯酰胺的質量比例為100：(30-50)：(10-30)：(30-50)：(2.5-5)；

S3、采用反應離子刻蝕方法對步驟S2制得的產物進行刻蝕處理，刻蝕氣體為四氟化碳和氧氣，流速為CF₄/O₂＝40/10sccm，刻蝕功率150W，刻蝕時間8-10min，制得所述表面改性的4A沸石分子篩。

5.根據權利要求4所述的一種生化醫藥發酵裝置，其特征在于，所述引發劑溶液為偶氮二異丁腈與偶氮二異庚腈的乙醇混合溶液，所述偶氮二異丁腈與偶氮二異庚腈的濃度均為0.5wt.％。