[发明专利]一种平行反应器的罐压控制装置

说明书

本发明公开了一种平行反应器的罐压控制装置，包括:若干个反应器罐进气管路和排气管路，每个反应器罐上设置所述进气管路和排气管路；缓冲瓶，所有所述反应器罐的排气管路均连通至所述缓冲瓶；压力检测机构，用以测量所述缓冲瓶中的实时压力值；排气调节阀，与所述缓冲瓶连通。平行反应器的罐压控制装置进一步包括与排起调节阀并联设置的手动旁路阀以及安全泄压阀。反应器罐均同缓冲瓶联通，进而配合压力检测机构以及排气调节阀进行调整。由于汇总了各个反应器罐的排气进行缓冲，使得气体压力的波动幅度减小，有利于集中检测，提高控制的灵敏度，从而提升整体的控制精度。保证了各个反应器罐之间变化的一致性。使各罐的罐压达到相互平衡一致。

技术领域

本发明涉及微生物培养技术领域，具体为一种平行反应器的罐压控制装置。

背景技术

在微生物培养液中，溶解氧浓度是反映微生物培养过程代谢特征的一个重要指标，是供氧条件与耗氧条件之间相互平衡的结果。其中供氧条件主要取决于装备本身，包括通气、搅拌与罐压。对其他气体溶解度来说，罐压也是一个重要影响因素，罐压除了对气体溶解度有直接影响，进而对溶氧浓度产生影响，更进一步对代谢过程产生影响。对平行反应器系统而言，如要通过培养过程中溶解氧浓度变化，从而研究不同罐之间的代谢变化差异，就需要尽可能维持各罐罐压的稳定与相互一致，以减少对溶解氧浓度的影响，使实验结果能够真实反映代谢过程的变化，提高实验结果的可靠性。

由于微生物的特性，其培养过程既受到外界环境条件的影响，也受到其内在遗传特性的影响，其培养过程无法完全重复。因此，在其培养工艺优化过程中，采用平行培养的方法，通过消除系统偏差，可以获得可比性与可信度较高的研究结果。而现在平行反应器的罐压控制存在以下问题：

首先是平行反应器中每个反应器罐一般体积较小，要稳定控制罐压较为困难。而如果为了提高精度采用微型调压装置，虽然比较稳定可靠，但是由于培养过程中或多或少会随着排气夹带少量培养基液排出，会使得微型调压装置的通道堵塞，进而可造成控压失效。

其次是现有设备中一般是对各个反应器罐的罐压进行单独控制，通常采用检测罐压、反馈调节排气量的大小、与进气达到平衡，来实现罐压的调控。这种控制手段一般会产生一定的各反应器相互间的偏差即系统误差，该系统误差产生的原因是：各罐传感器检测准确度的差异；各罐变送器信号变送精度的差异；各反应器控制结果的差异；各反应器对罐压控制结果的波动时间的不同步；当需要在各反应器在排气调节阀前引出气体进行检测时，其引出流量对反应器有限的排气量造成干扰、影响罐压控制稳定性，这个干扰随着各反应器循环采样而造成循环干扰。

发明内容

本发明的目的是提供一种平行反应器的罐压控制装置，可以实现各个反应罐之间的罐压平衡。

本发明提供的技术方案如下：一种平行反应器的罐压控制装置，包括：

缓冲瓶，设有进气管路和排气管路，所有所述反应器罐的排气管路均连通至所述缓冲瓶，所述缓冲瓶上另设有主排气管路，所述主排气管路上设置有排气调节阀；以及，

压力检测机构，用以测量所述缓冲瓶中的实时压力值。

各反应器罐的排气管路均同缓冲瓶联通，在缓冲瓶上另引出主排气管路，并在其上设置有排气调节阀，压力检测机构配合主排气管路上的排气调节阀对排气流量进行调整。由于汇总了各个反应器罐的排气进行缓冲，使得气体压力的波动幅度减小，有利于检测，提高控制的灵敏度，从而提升整体的控制精度。同时解决了单独进行罐压控制时过程中波动时间不同步问题，以及各反应器罐对排气循环采样造成对各罐压测控的循环干扰。即使略有波动，也因为各罐是同步波动，可以保证相互之间变化的一致性。

各反应器罐的排气管路汇总进入缓冲容器，只要管道足够粗、保持一定的排凝坡度，就足以忽略气体在管道内流动阻力及冷凝液柱压强，使各罐的罐压达到相互平衡一致。而且气体经由每个排气管路进入缓冲瓶中，其中夹带与冷凝的液滴会因流速降低停留在缓冲瓶中，如此可以保证其后续通路中的排气调节阀的工作不受影响。