[发明专利]一种甲烷氧化菌制备反应器

说明书

技术领域

本发明涉及一种氧化菌制备反应器，属于酶学或微生物学装置技术领域。

背景技术

甲烷氧化菌是一种特殊的微生物,它以甲烷为唯一的碳源和能源,甲烷氧化菌在自然界碳循环和工业生物技术中具有重要的应用价值。利用甲烷生产单细胞蛋白始于70年代，1970年英国壳牌公司在英国建立了一个规模为年产300吨的天然气蛋白试验装置，1974年，壳牌公司宣布在英国建立一个规模更大的试验装置，并筹备在荷兰阿姆斯特丹筹备一个规模为年产10万吨装置的发展计划。但在1976年，壳牌公司决定停止该发展计划并无限推迟，当时的原因归结为：大豆和玉米的价格很低。1999年挪威国家石油公司与英国NycomedAmer-sham公司联合投资建设了世界上第一套用天然气生产甲烷氧化菌单细胞蛋白的工业装置。这套装置具有年产1万吨生物蛋白的能力。生产出的单细胞蛋白含70%蛋白质、12%碳水化合物、10%脂肪和8%矿物质，目前在挪威已有农业合作社作为饲料出售。

但是由于甲烷在水溶液中的溶解度低,甲烷氧化菌利用甲烷的效率低,导致甲烷氧化菌生长速率慢,所得细胞浓度低,因此其成为甲烷氧化菌工业应用的瓶颈.强化气液传质是建立甲烷氧化菌高密度快速培养的关键之一.传统的解决办法是增加气速和搅拌速率,但是增加气速和搅拌速率,一方面导致大量泡沫产生,降低反应器利用效率,另一方面会消耗大量动力,增加成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提出一种甲烷氧化菌制备反应器。

本发明为解决上述技术问题提出的技术方案是：一种甲烷氧化菌制备反应器，包括罐体和罐体内的营养室，所述罐体内设置有用于将要处理的材料供给所述营养室的营养室的进口和用于将已处理的材料从所述营养室排出的营养室的出口，述反应器上安装有溶解装置，所述溶解装置的进口处安装有磁力搅拌器，所述溶解装置的进口与所述磁力搅拌器之间安装有滤网膜，所述溶解装置的中部以及所述溶解装置的出口处安装有至少一个流速调节泵。

上述技术方案的改进是：所述溶解装置包括螺旋盘管，所述螺旋盘管的进口与出口均与所述营养室连接。

上述技术方案的改进是：所述溶解装置包括蛇形盘管，所述蛇形盘管的进口与出口均与所述营养室连接。

上述技术方案的改进是：所述溶解装置内设有膜支撑结构和在膜支撑结构上支撑的膜，所述膜具有加速溶解层、流体层，所述的加速溶解层设于所述流体层外；所述的膜支撑结构包括使所送膜与膜支撑结构之间形成内部区域的无孔支撑物，所述的无孔支撑物为对营液体不通透的材料。

上述技术方案的改进是：所述流速调节泵为磁涡轮磁力泵。

上述技术方案的改进是：所述滤网膜与所述螺旋盘管的截面平行。

上述技术方案的改进是：所述滤网膜与所述螺旋盘管的截面成5°～15°。

上述技术方案的改进是：所述溶解装置中设置若干柔性材料制成的体壁。

上述技术方案的改进是：所述体壁之间设置有至少一个间断接头，相邻的间断接头布置成相对彼此交错的结构。

本发明的有益效果是：本发明通过设置螺旋弯管使得甲烷气体进入液体后随着液体沿着管道流动增加气体在反应器中的滞留时间,从而加强气液传质效率。并在所述螺旋弯管中安装磁涡轮磁力泵，既为溶液的流动提供动力,又避免电线等在反应器中的布线,避免污染等情况的发生；进一步将气泡打碎,增加气液接触面积，提高气液传质效率。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1是本发明实施例的结构示意图。

图2是本发明实施例(螺旋盘管)的结构示意图。

图3是本发明实施例(蛇形盘管)的结构示意图。

图4是本发明实施例中膜结构示意图。

具体实施方式

实施例

本实施例的一种甲烷氧化菌制备反应器,包括罐体和罐体内的营养室,罐体内设置有用于将要处理的材料供给营养室的营养室的进口和用于将已处理的材料从营养室排出的营养室的出口,反应器1上安装有溶解装置2，溶解装置2的进口处安装有磁力搅拌器，溶解装置2的进口与磁力搅拌器之间安装有滤网膜，溶解装置2的中部以及溶解装置2的出口处安装有至少一个流速调节泵。

本实施例的溶解装置2包括螺旋盘管，螺旋盘管的进口与出口均与营养室连接。