[实用新型]生物反应器

说明书

本实用新型涉及化工设备，公开了一种生物反应器。本实用新型提供的生物反应器，包括罐体、位于所述罐体内的搅拌轴、搅拌叶轮、气体分布叶轮和气体导管，所述罐体的侧壁上设置有进气口，所述搅拌叶轮和所述气体分布叶轮均位于所述搅拌轴上，所述气体导管的一端与所述进气口连接、另一端与所述气体分布叶轮连接，所述气体分布叶轮上设置有多个气体分布孔，以使得所述进气口输入的气体能够经所述气体导管传输至所述气体分布叶轮，再经所述气体分布孔喷入所述罐体内。该生物反应器能够提高气液传质效率，提高体积溶氧系数，增加气含率，降低能耗。

技术领域

本实用新型涉及化工设备，具体地，涉及一种生物反应器。

背景技术

生物反应器是利用酶或生物体如微生物所具有的生物功能，在体外进行生化反应的装置系统，它是一种生物功能模拟机，如发酵罐、固定化酶或固定化细胞反应器等，在酒类、医药生产、有机污染物降解方面有重要应用。高性能的生物反应器不仅能够在工程生产方面简化生产流程，还可以降低生产成本，增加原料的利用率。

气升式生物反应器是近些年发展起来的一种用于气液两相或气液固三相的生物反应装置，广泛应用于生物、环境及化学工业，其具有结构简单、容易清洗、径向剪切力较低、能耗低等显著优点。气升式生物反应器中混合、传质性能与循环液速以及分布气体的分布情况有极大的关联性，而循环液速和气含率也是随空间位置不同而存在差异，因此，循环液速和气含率是气升式反应器设计中的关键参数。但是，现有的气升式生物反应器在气液传质过程中，尤其是对剪切力敏感的体系中，仍存在气液传质效率低、剪切力大等问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的生物反应器设备投资大、气液相分布不佳的问题，提供一种生物反应器，该生物反应器能够提高气液传质效率，提高体积溶氧系数，增加气含率，降低能耗。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种生物反应器，包括罐体、位于所述罐体内的搅拌轴、搅拌叶轮、气体分布叶轮和气体导管，所述罐体的侧壁上设置有进气口，所述搅拌叶轮和所述气体分布叶轮均位于所述搅拌轴上，所述气体导管的一端与所述进气口连接、另一端与所述气体分布叶轮连接，所述气体分布叶轮上设置有多个气体分布孔，以使得所述进气口输入的气体能够经所述气体导管传输至所述气体分布叶轮，再经所述气体分布孔喷入所述罐体内。

优选地，所述气体分布孔的孔径为5-20μm。

更优选地，所述气体分布叶轮包括多个与所述气体导管连接的气体分布叶片，每个所述气体分布叶片分别设置有多个交叉分布在该气体分布叶片上的所述气体分布孔。

进一步优选地，所述气体分布叶片设置为2-6个且绕所述搅拌轴的外周均匀分布。

具体地，所述气体分布叶片为多孔不锈钢膜制成的成型件。

作为一种优选的实施方式，所述搅拌叶轮设置为2-4组，每组所述搅拌叶轮均位于所述气体分布叶轮的上方。

优选地，所述进气口位于所述罐体的侧壁上，所述气体导管设置为先从所述进气口延伸至所述搅拌轴的底部，再从所述搅拌轴的底部向上延伸至与所述气体分布叶轮连接。

更优选地，所述罐体的内壁上还设置有至少一个挡板，每个所述挡板分别沿所述罐体的高度方向延伸。

进一步优选地，所述挡板设置为多个且均匀地分布在所述罐体的内周。

具体地，所述罐体的中间为圆柱体状、顶部和底部呈椭圆体状，所述挡板的宽度与所述罐体的直径比例为0.06-0.1：1。