本實用新型屬于生物反應(yīng)器技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種多功能生化反應(yīng)器。

背景技術(shù)：

生物反應(yīng)器是利用生物催化劑進行化學(xué)反應(yīng)的設(shè)備，是實現(xiàn)生物技術(shù)產(chǎn)品的生產(chǎn)的最重要的技術(shù)之一。生物催化劑一般是菌體、組織、酶等，在使用過程中，活力逐漸降低，并發(fā)生降解反應(yīng)，生成各類蛋白質(zhì)類雜質(zhì)進入到產(chǎn)品溶液，生物催化劑另外容易受到攪拌、熱源的影響而喪失活力。目前大量采用固定化材料對生物催化劑固定化，解決生物催化劑的穩(wěn)定性以及產(chǎn)品分離問題。同時，研發(fā)各類不同形式的匹配的生物反應(yīng)器。

對于生物反應(yīng)器，需要解決：反應(yīng)液體與生物催化劑充分接觸，并能夠循環(huán)反應(yīng)，以使反應(yīng)徹底；反應(yīng)液的循環(huán)一般借助泵作為循環(huán)動力，要避免或者減少泵葉輪對催化劑的破壞；反應(yīng)后的物料能夠容易與催化劑分離，進入下步操作；由于生物催化劑由細胞、酶等不同大小的生物高分子，過濾器要能夠截留不同分子量。生物催化劑逐漸降解為蛋白質(zhì)雜質(zhì)，要能夠有截留蛋白質(zhì)雜質(zhì)的設(shè)置。

目前各類反應(yīng)器如膜類反應(yīng)器，便于實現(xiàn)反應(yīng)產(chǎn)物與生物催化劑分離，但是無法實現(xiàn)大體積的反應(yīng)；固定床反應(yīng)器可以實現(xiàn)連續(xù)化反應(yīng)，但是生物催化劑更換繁瑣；反應(yīng)釜式反應(yīng)器操作容易，但是產(chǎn)物與催化劑不好分離，攪拌對催化劑由破壞作用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實用新型旨在提供一種多功能生化反應(yīng)器，用于游離細胞、游離酶、固定化細胞、固定化酶的生物催化反應(yīng)，具有設(shè)備造價低、生物催化劑重復(fù)利用、產(chǎn)品分離簡單的特點。

為達到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

一種多功能生化反應(yīng)器，包括罐體：

所述罐體上端設(shè)有上封頭，下端設(shè)有下封頭，所述罐體從上到下分為分離室和反應(yīng)室，所述上封頭與分離室之間設(shè)有精過濾器，所述分離室與反應(yīng)室之間設(shè)有粗過濾器，所述下封頭上設(shè)有進料口，上封頭上設(shè)有精料出口，分離室通過循環(huán)管路與進料口連通，所述粗過濾器和精過濾器均包括安裝板和設(shè)置在安裝板上的多個濾芯組，所述濾芯組包括多個濾芯。粗過濾器和精過濾器分別用于截留顆粒度不同的生物粒子或者雜質(zhì)。

進一步的，所述濾芯為中空管型，下端封閉，上端開口且與安裝板可拆卸連接，上端為標(biāo)準(zhǔn)絲扣或法蘭接口。

進一步的，所述濾芯為鈦棒濾芯或聚氟塑料濾芯。鈦棒濾芯是以高純鈦為原料經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成，其結(jié)構(gòu)均勻，分布有大量開口氣孔。具有空隙率高、孔徑均勻、過濾阻力小、滲透性好等特點。其優(yōu)異的耐高低溫性、耐腐蝕性，可廣泛適用于各種介質(zhì)的固、液、氣分離與凈化。

進一步的，所述聚氟塑料濾芯的材質(zhì)為聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯或聚醚砜中的任意一種。

進一步的，所述粗過濾器的濾芯的孔徑大于精過濾器的濾芯的孔徑。

進一步的，所述粗過濾器的濾芯的孔徑為0.2~500um，精過濾器的濾芯的孔徑為0.2~500nm。

進一步的，所述濾芯的長度為100~1000mm，直徑為1~100mm。

進一步的，所述分離室側(cè)壁上設(shè)有粗料出口，所述粗料出口通過循環(huán)管路與進料口連通，所述循環(huán)管路上設(shè)有泵。

進一步的，所述罐體的側(cè)壁上對稱設(shè)有掛耳，反應(yīng)室側(cè)壁外側(cè)設(shè)有循環(huán)水夾層，所述循環(huán)水夾層下部設(shè)有循環(huán)水進口，上部設(shè)有循環(huán)水出口。

進一步的，所述罐體的長徑比為2~10:1。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型所述的多功能生化反應(yīng)器具有以下優(yōu)勢：

本實用新型所述的多功能生化反應(yīng)器，采用孔徑不同的濾芯的粗過濾器和精過濾器，截留顆粒度不同的生物粒子或者雜質(zhì)，以循環(huán)管路上的泵作為循環(huán)動力使物料進行定向流動，具有設(shè)備造價低、生物催化劑可重復(fù)利用以及產(chǎn)品分離簡單的優(yōu)點。

附圖說明

構(gòu)成本實用新型的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本實用新型實施例所述的多功能生化反應(yīng)器的主視圖；

圖2為本實用新型實施例所述的多功能生化反應(yīng)器的精過濾器或粗過濾器的俯視圖；

圖3為本實用新型實施例所述的多功能生化反應(yīng)器的濾芯組的俯視圖；

圖4為本實用新型實施例所述的多功能生化反應(yīng)器的濾芯組的主視圖。

附圖標(biāo)記說明：

1-罐體；2-上封頭；3-下封頭；4-分離室；5-反應(yīng)室；6-精過濾器；7-粗過濾器；8-進料口；9-精料出口；10-循環(huán)管路；11-安裝板；12-濾芯組；13-濾芯；14-粗料出口；15-泵；16-循環(huán)水夾層；1601-循環(huán)水進口；1602-循環(huán)水出口；17-掛耳；18-進料管道。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本實用新型中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。

在本實用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本實用新型的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以通過具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。

下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本實用新型。

一種多功能生化反應(yīng)器，包括罐體1；

所述罐體1上端設(shè)有上封頭2，下端設(shè)有下封頭3，所述罐體1從上到下分為分離室4和反應(yīng)室5，所述上封頭2與分離室4之間設(shè)有精過濾器6，所述分離室4與反應(yīng)室5之間設(shè)有粗過濾器7，所述下封頭3上設(shè)有進料口8，上封頭2上設(shè)有精料出口9，分離室4通過循環(huán)管路10與進料口8連通，所述粗過濾器7和精過濾器6均包括安裝板11和設(shè)置在安裝板11上的多個濾芯組12，所述濾芯組12包括多個濾芯13。

上述濾芯13為中空管型，下端封閉，上端開口且與安裝板11可拆卸連接，上端為標(biāo)準(zhǔn)絲扣或法蘭接口。

上述濾芯13為鈦棒濾芯或聚氟塑料濾芯。

上述聚氟塑料濾芯的材質(zhì)為聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯或聚醚砜中的任意一種。

上述粗過濾器7的濾芯13的孔徑大于精過濾器6的濾芯13的孔徑。

上述粗過濾器7的濾芯13的孔徑為0.2~500um，精過濾器6的濾芯13的孔徑為0.2~500nm。

上述濾芯13的長度為100~1000mm，直徑為1~100mm。

上述分離室4側(cè)壁上設(shè)有粗料出口14，所述粗料出口14通過循環(huán)管路10與進料口8連通，所述循環(huán)管路10上設(shè)有泵15。

上述罐體1的側(cè)壁上對稱設(shè)有掛耳17，反應(yīng)室5側(cè)壁外側(cè)設(shè)有循環(huán)水夾層16，所述循環(huán)水夾層16下部設(shè)有循環(huán)水進口1601，上部設(shè)有循環(huán)水出口1602。

上述罐體1的長徑比為2~10:1。

過濾精度能達到0.2nm~500um。

物料通過進料管道18，然后在泵15的作用下，從進料口8進入反應(yīng)室5。物料與生物離子在反應(yīng)室5中進行反應(yīng)后，由于泵15的推動作用，反應(yīng)室5中的液體往上運動，進而物料與生物離子反應(yīng)后的物質(zhì)向上運動。在連續(xù)進料形式下，通過粗過濾器7上的濾芯13，孔徑大于粗過濾器7的濾芯13的孔徑的留在反應(yīng)室5中，孔徑小于粗過濾器7的濾芯13的孔徑的穿過濾芯13進入分離室4。進入分離室4的物料，一部分孔徑小于精過濾器6的濾芯13的孔徑的從上封頭2的精料出口9中排出，另一部分孔徑大于精過濾器6的濾芯13的孔徑的則從分離室4的粗料出口14進入循環(huán)管路10，再次進入反應(yīng)室5。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。