[实用新型]一种新型循环式填充床反应器

说明书

技术领域

本实用新型涉及发酵工程领域，具体地，涉及一种新型循环式填充床反应器。

背景技术

在微生物工程中，利用真菌菌丝体发酵产生蛋白、多糖、抗生素、氨基酸等多种药物或保健品。常用的液体深层发酵方法，采用游离的细胞培养液进行发酵，其不足之处在于液态发酵细胞密度低、反应速度慢、耐受毒害能力差、细胞产物含量和产量低、细胞不能反复利用。另一方面，液体发酵时，发酵液无法充分和均匀的接触新鲜空气，导致发酵液整体溶氧效果不佳，而且，细胞发酵产生的热量无法迅速排出，导致细胞自溶，发酵效果不理想。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的之一是提供一种新型循环式填充床反应器，使细胞在发酵罐内处于固定状态，提高细胞密度和耐受毒害能力，同时提高了细胞分泌物的产量和含量，而且细胞可反复利用。

本实用新型的另一目的是提供一种新型循环式填充床反应器，具有内、外双循环系统，使发酵液处于循环状态，使发酵液能充分而均匀的与新鲜空气接触，提高整体溶氧效果，从而提高产物含量和产量。

本实用新型的又一目的是提供一种新型循环式填充床反应器，可多次重复发酵，直到发酵液中目的产物达到理想含量。

本实用新型的再一目的是提供一种新型循环式填充床反应器，具有节省能耗，成本低廉，操作方便等优点。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：一种循环式填充床反应器，包括发酵罐和通过通气管道与所述发酵罐连通的通气系统，所述发酵罐包括上管道接口和下管道接口，其特征在于：所述反应器还包括一循环系统，所述循环系统包括管道装置和细胞固定化装置，所述管道装置包括发酵罐外的循环管道及安装于所述循环管道上的循环液泵，所述循环管道上端与所述发酵罐之上管道接口连通，下端与所述发酵罐之下管道接口连通，所述细胞固定化装置位于发酵罐内。

所述循环管道还包括成品液管道，所述成品液管道一端与所述循环管道连通，另一端为成品液出口，所述成品液管道与所述循环管道的连接处设有第一换向阀门。

所述循环管道还包括补充液管道，所述补充液管道一端与所述循环管道连通，另一端为补充液接口，所述补充液管道与所述循环管道的连接处设有第二换向阀门。

所述循环管道上还安装有一第二阀门、一细胞截留器和一取样口，所述第二阀门、细胞截留器和取样口依次位于所述发酵罐之下管道接口和循环液泵之间。

所述细胞固定化装置包括一中轴，所述中轴上安装至少一层以中轴为中心呈辐射状朝向外的辐条，所述辐条上安装有细胞固定化载体。

所述细胞固定化载体是多孔介质。

所述发酵罐包括顶盖和侧壁；所述顶盖外侧面上安装一调速电机，所述细胞固定化装置之中轴顶端穿过所述发酵罐之顶盖，并安装于所述发酵罐顶盖之调速电机，使整个细胞固定化装置在发酵罐中悬空；侧壁内侧安装有至少一根流通管，与穿过发酵罐之上管道接口的循环管道连通，在所述流通管上安装有至少一个雾化喷雾头并与所述雾化喷雾头连通；所述循环管道内液体经所述流通管并通过所述雾化喷雾头向所述细胞固定化装置喷射。

较佳地，所述的循环式填充床反应器，还包括与所述发酵罐、所述循环系统、所述通气系统分别连通的一灭菌罐；所述灭菌罐包括外壁、夹层、内壁和内腔；所述外壁和所述内壁分别在所述灭菌罐顶部和底部连接，顶部连接处设有一通道，所述灭菌罐通过该通道与所述发酵罐之下管道接口连通，使所述发酵罐和所述灭菌罐内腔连通；所述夹层内装有水；所述灭菌罐底部设有一出口，该出口连通所述循环管道下端；所述灭菌罐内腔安装有一文丘里管，所述文丘里管开口朝向所述灭菌罐底部，并穿过所述灭菌罐内壁和外壁与所述通气系统连通。

所述通道上安装一第四阀门，该第四阀门的开关控制所述发酵罐和所述灭菌罐内腔的连通和隔绝，该通道在所述发酵罐下管道接口和第四阀门之间设有一通道管道接口，所述通道管道接口连通所述循环管道，并在所述通道管道接口与所述循环管道连接处设有第三换向阀门。

所述发酵罐和所述灭菌罐内腔之间还设有一通气管道，通气管道上设有第六阀门和第七阀门，一压力检测装置分别连通所述灭菌罐夹层和通气管道之上两个阀门之间。