一种连续式生物反应器的制作方法

本发明涉及连续反应工艺技术领域，具体涉及一种连续式生物反应器。

背景技术：

传统的生物反应方式主要采用序批次的反应方式。序批次反应是将所有要发生的反应物料集中在一个反应器中，通过蒸汽加热达到122度以上保持30分钟从而进行反应的方式。其反应的量最小，反应周期长，而且反应过程中需要耗费大量的蒸汽，反应后又要使用大量的冷却水降温到40度以下才可以放料，整个过程需要耗费大量的能源。同时，生物反应后的变性蛋白在反应过程中容易黏在反应器上，不宜清洁。另外蒸汽供给中断后需要重新再开始反应，整批物料可能报废，浪费了大量物料。

由此可见，现急需发明一种新的反应器能够解决上述传统反应器的能源消耗大的问题。

技术实现要素：

针对于现有反应器存在能源消耗技术问题，本发明的目的在于提供一种连续式生物反应器，有效地解决了上述问题。

为了达到上述目的，本发明提供了一种连续式生物反应器，包括物料收集罐，泵，蒸汽供给装置和加热换热器；还包括至少一个冷热换热器，保温持续反应器，放料管道和回水槽；

所述物料收集罐，泵，冷热换热器，加热换热器依次连接，物料通过泵依次经过冷热换热器和加热换热器；

所述加热换热器两端各连接蒸汽供给装置和回水槽，用于给加热换热器提供蒸汽，对物料进行加热及通过回水槽回收蒸汽液化形成的冷凝水；

所述加热换热器，保温持续反应器，冷热换热器，放料管道依次连接；加热后的物料通过保温持续反应器进行生物反应后进入冷热换热器，与泵传输来的物料进行热交换后传输到放料管道。

进一步地，所述保温持续反应器内设有s形流经管道。

本发明提供的连续式生物反应器，其利用换热技术反应后的物料预热后续没有反应的物料至一定的温度，同时使得反应后的物料降温至可接受的放料温度，大大减少了反应过程中蒸汽和冷却水的耗量，达到了节约能源的效果。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。

图1为本方案中连续反应器运行过程的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

本方案中提供的一种连续式生物反应器，其利用换热技术反应后的物料预热后续没有反应的物料至一定的温度，同时使得反应后的物料降温至可接受的放料温度，大大减少了反应过程中蒸汽和冷却水的耗量。

具体的，连续式生物反应器主要包括物料收集罐1，泵2，冷热换热器3，加热换热器4，保温持续反应器5，放料管道8，蒸汽供给装置6和回水槽7。其以冷热换热器3为中心，形成一个循环式反应器，大大节约了能源。

物料收集罐1为接收和储存反应物料的收集灌，与泵2进行接口连接，物料通过泵2将反应物料传输到反应器内。

泵2用于进行泵动，与冷热换热器3进行连接，泵2将接收到的物料传进冷热换热器3里。

冷热换热器3用来对泵传输过来的一级物料进行预加热，本方案采用了两个冷热换热器3，两个冷热换热器3之间相互连接。

冷热换热器的数量不做限定，可根据实际物料的反应量的不同，冷热换热器3的数量可以适当的增加或减少，其在装置内依次相连。

冷热换热器3与加热换热器4进行接口连接；加热换热器4用于给物料进行加热，使物料达到预设的温度。

加热换热器4一端连接蒸汽供给装置6，蒸汽供给装置6用于提供蒸汽给加热换热器4，对流经加热器换热器4的物料加热。

加热换热器4另一端连接冷凝水回水槽7。冷凝水回水槽7用于回收冷凝水；给物料加热后的蒸汽液化后会形成冷凝水，形成的冷凝水可以进入回水槽回收。

加热换热器4连接保温持续反应器5，保温持续反应器5用于对物料进行反应并保温。其内部有若干条曲折的流经管道9，用来保证加热换热器4加热后的物料通过保温持续反应器5有足够的时间对物料进行充分反应。

保温持续反应器内部的流经管道9数量或管道的曲折角度可根据流经所需的时间而定。

其次，该反应器具有保温功能，能够使物料在流经反应器期间，对物料的温度进行保温，从而保证生物活性物质的全部杀灭。

保温持续反应器5与冷热换热器3进行连接。将反应后的物料传输到冷热换热器3后会与从泵2传输过来的物料进行热交换。

反应后的物料利用本身的热度对从泵2传输过来的物料进行预加热，并且自身因为热交换，温度会降低至安全放料温度，从而大大减少了蒸汽及冷却水的消耗。

冷热加热器3连接放料管道8，反应后的物料降温低至安全温度时，则传送到放料管道8；预热后的物料将继续前进，重复上述过程进行一系列循环的加工。

由上述方案构成的一种连续式生物反应器，在其具体应用时，物料收集罐1内的物料通过泵2传输到冷热换热器3中进行预热，预热后将物料传送到加热换热器中4，通过蒸汽供给装置6提供蒸汽给加热换热器4对物料进行加热，加热到预设温度后，将物料传送到保温持续反应器5中，本方案中预设温度为大于135度。加热使用的蒸汽液化后成为冷凝水回收到回水槽7内。

加热后物料传输到保温持续反应器5中进行反应并且保温，物料通过保温持续反应器5内的流经管道9，其流经时间大于等于90秒，以保证物料能够充分的反应，同时保证物料的温度依旧保持在135摄氏度以上，进而保证生物谷活性物质的全部杀灭。

反应后的物料传输到冷热换热器3，与泵2传输过来的一级物料进行冷热交换，反应后的物料通过自身的温度给一级物料预热，并且自身因为热交换，温度会降低。降到安全放料温度后的物料最后传送到放料管道8。

本方案中的预设温度不做限定，可根据所反应的物料特性而定；流经保温持续反应器的时间也不做限定，可通过改变流经管道的数量进行设定时间。

本方案提供的一种连续式生物反应器，相对于现有技术，具有以下优点：

(1)蒸汽用量大幅度减少，通常只有原有序批事反应器的20％；

(2)设备管道不会因为蛋白质变性而中断，有效提高了工作效率；

(3)在设备运行期间没有异味产生；

(4)不需要冷却水即可达到允许的放料温度；

(5)只要经过保温持续反应器就可以完成反应，不会二次返工。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

技术特征：

1.一种连续式生物反应器，包括物料收集罐，泵，蒸汽供给装置和加热换热器；其特征在于，还包括至少一个冷热换热器，保温持续反应器，放料管道和回水槽；

所述物料收集罐，泵，冷热换热器，加热换热器依次连接，物料通过泵依次经过冷热换热器和加热换热器；

所述加热换热器两端各连接蒸汽供给装置和回水槽，用于给加热换热器提供蒸汽，对物料进行加热及通过回水槽回收蒸汽液化形成的冷凝水；

所述加热换热器，保温持续反应器，冷热换热器，放料管道依次连接；加热后的物料通过保温持续反应器进行生物反应后进入冷热换热器，与泵传输来的物料进行热交换后传输到放料管道。

2.根据权利要求1所述的一种连续式生物反应器，其特征在于，所述保温持续反应器内设有s形流经管道。

技术总结
本发明公开了一种连续式生物反应器，包括物料收集罐，泵，蒸汽供给装置，加热换热器，至少一个冷热换热器，保温持续反应器，物料通过泵依次经过冷热换热器和加热换热器；加热换热器两端连接蒸汽供给装置和回水槽，对物料进行加热及通过回水槽回收蒸汽液化形成的冷凝水；加热后的物料通过保温持续反应器进行反应后进入冷热换热器，与泵传输来的物料进行热交换后传输到放料管道。本方案利用换热技术反应后的物料预热后续没有反应的物料至一定的温度，同时使得反应后的物料降温至可接受的放料温度，大大减少了反应过程中蒸汽和冷却水的耗量。

技术研发人员：樊邢聪
受保护的技术使用者：上海鉴灵节能环保技术有限公司
技术研发日：2020.08.12
技术公布日：2020.12.11