[发明专利]一种生物反应器及其操作和清洗方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物反应器，特别是一种带过滤器的生物反应器及其操作和清洗方法。

背景技术

在现有各种带有过滤器的生物反应器中，一般包括反应器本体以及过滤器。目前，商业上可购买到的旋转过滤器，均需要安装在生物反应器顶部，必须借用马达来驱动过滤器。通过过滤器旋转所形成的离心力作用，防止培养液中的细胞或其碎片堵塞过滤器筛网。其主要缺点：当生物反应器培养体积超过几十升或几百升以后，需将生物反应器顶盖拆卸下来后才能安装旋转过滤器，再在生物反应器顶盖安装马达，该过程的拆卸、安装均非常困难，并且马达占用顶盖上方大部分的有限空间，同时因搅拌轴的机械密封问题容易造成生物反应器不能完全密封、发生污染等事故；另外也增加了生物反应器清洗的困难。

发明内容

本发明的目的是提供结构简单、安装、清洗方便的带过滤器的生物反应器。还进一步提供了该带过滤器的生物反应器的操作和清洗方法。

根据本发明的一个方面，本发明提供了一种带过滤器的生物反应器，其包括反应器本体和过滤器，其中，所述过滤器包括过滤体和中空管，所述过滤体的内部空间通过所述过滤体的过滤材料与所述反应器本体的内部空间相连通，所述过滤体设置在所述反应器本体内流体湍流程度相对大的位置；所述中空管的一端与所述过滤体的内部空间相连通，所述中空管的另一端设置在所述反应器本体的外部。

根据本发明的另一方面，本发明提供了一种带过滤器的生物反应器的操作方法，

其中，所述生物反应器包括反应器本体和过滤器，所述过滤器包括过滤体和中空管，所述过滤体的内部空间仅通过所述过滤体的过滤材料与所述反应器本体的内部空间相连通，所述过滤体设置在所述反应器本体内流体湍流程度相对大的位置；所述中空管的一端与所述过滤体的内部空间相连通，所述中空管的另一端设置在所述反应器本体的外部；

所述方法包括：

使所述反应器内的液体形成湍流的步骤；

使所述过滤体的内部空间的压力低于所述反应器本体的内部空间的压力的步骤；以及，

使经过所述过滤体过滤的液体经所述中空管输送到所述反应器本体的外部的步骤。

本发明的过滤体通过中空管与反应器外部连通，也有利于清洗过滤体，如果有太多截留物滞留在过滤材料上，可以通过以下方法方便地清洗：

提供一种在带过滤器的生物反应器中清洗过滤器的方法，

其中，所述生物反应器包括反应器本体和过滤器，所述过滤器包括过滤体和中空管，所述过滤体的内部空间通过所述过滤体的过滤材料与所述反应器本体的内部空间相连通，所述过滤体设置在所述反应器本体内流体湍流程度相对大的位置；所述中空管的一端与所述过滤体的内部空间相连通，所述中空管的另一端设置在所述反应器本体的外部；

所述方法包括：

使所述过滤体的内部空间的压力高于所述反应器本体的内部空间的压力的步骤，使清洗液经所述中空管输送到过滤体中，并且通过滤材料以清洗过滤材料。

本发明的有益效果是提供了结构简单、安装、清洗方便的带过滤器的生物反应器。还进一步提供了该带过滤器的生物反应器的操作和清洗方法。通过本发明的带过滤器的生物反应器，可以方便地将生物反应器内的液体滤出，同时还可以通过该过滤器系统向生物反应器内供应需要的气体，维持pH和溶氧的稳定，从而实现了系统功能多元化，还进一步防止了过滤器的堵塞，从而延长了使用周期，降低了维修费用。

附图说明

图1是本发明实施方式的带有过滤器的生物反应器的示意图

图2是本发明实施方式的过滤器的示意图

具体实施方式

根据本发明的一个实施方式，提供了一种带过滤器的生物反应器，其包括反应器本体和过滤器，其中，所述过滤器包括过滤体和中空管，所述过滤体的内部空间通过所述过滤体的过滤材料与所述反应器本体的内部空间相连通，所述过滤体设置在所述反应器本体内流体湍流程度相对大的位置；所述中空管的一端与所述过滤体的内部空间相连通，所述中空管的另一端设置在所述反应器本体的外部。

在本发明中，术语“流体湍流程度相对大的位置”是指在反应器运行过程中，反应器内流体湍流程度大的位置。在本发明中，反应器内流体湍流程度需要形成足够大的切向流、径向流和/或轴向流等作用，以使在过滤过程中所述过滤体的过滤材料不易被所截留的过滤物堵塞，并且使过滤材料表面达到不断更新，提高过滤效率。优选地，“流体湍流程度相对大的位置”应该是这样的位置：反应器内该位置的湍流流体足够将过滤材料上截留的过滤物冲刷下来，从而避免增加过滤压降以及堵塞过滤材料。