一种带有减震装置的生物实罐灭菌反应器的制作方法

1.本实用新型属于生物发酵领域，具体涉及一种带有减震装置的生物实罐灭菌反应器。


背景技术：

2.生物反应器一般采用实罐灭菌，即在反应器里装上所需体积的培养基，直接将蒸汽通入培养基内，反应器内温度达到120℃左右，压力达到0.1mpa左右，维持30分钟左右，从而达到灭菌目的。灭菌所用的蒸汽温度一般为0.4-0.6mpa，温度150-160℃左右，而灭菌前培养基的温度一般只有20-35℃，因此当上述蒸汽直接通入反应器内培养基中时，由于温差较大，会产生较大的震动及噪声，易引起设备管件连接处故障，造成现场的噪声污染，影响工人的职业健康。直至罐温升至90℃以上时，由于蒸汽与罐内培养基温差的缩小，该震动现象才会逐渐减缓并消失。


技术实现要素：

3.为解决现有生物反应器实罐灭菌升温时出现的震动与噪声问题，本实用新型设计提供了一种用于生物反应器实罐灭菌减震的减震装置的方案，在反应器实消升温过程中，在蒸汽管道内通入减震气体，由该减震气体将进入反应器内培养基中的蒸汽分散，防止高温蒸汽与冷的培养基局部接触时产生爆破，从而减少罐体震动，保护反应器连接管件，降低噪声，改善现场工作环境。
4.一种带有减震装置的生物实罐灭菌反应器，包括反应器主体，反应器主体为发酵罐，所述发酵罐顶部设置有监测罐内压力的压力探测器，发酵罐下部设置有监测罐内温度的温度探测器，发酵罐下部连通蒸汽管道，蒸汽管道上设置有蒸汽开关阀，蒸汽开关阀和发酵罐之间的蒸汽管道上连通减震气体管道，减震气体管道上设置有减震气体开关阀。
5.进一步的，所述蒸汽开关阀与发酵罐之间的蒸汽管道上设置有蒸汽进罐阀，所述减震气体管道设置在所述蒸汽开关阀与蒸汽进罐阀之间的蒸汽管道上。
6.进一步的，所述减震气体开关阀与蒸汽管道之间的减震气体管道上设置有减震气体止回阀。
7.进一步的，所述温度探测器与减震气体开关阀关联。
8.进一步的，所述压力探测器与减震气体开关阀关联。
9.优选的，所述减震气体压力为0.15-0.7mpa。
10.优选的，所述减震气体管道的管径为dn5~dn15。
11.优选的，所述减震气体开关阀为自动阀门。
12.优选的，所述蒸汽开关阀为自动阀门。
13.与现有技术相比，本实用新型有以下优点：（1）反应器实消升温过程中，在蒸汽管道内通入减震气体，由该减震气体将进入反应器内培养基中的蒸汽分散，防止高温蒸汽与冷的培养基局部接触时产生爆破，从而减少罐体震动，保护反应器连接管件，降低噪声，改
善现场工作环境；（2）温度探测器与减震气体开关阀关联以及压力探测器与减震气体开关阀关联，即当温度探测器的实际检测值达到要求值时（一般为85-95℃），减震气体开关阀关闭，或当压力检测器实际检测值达到要求值时（一般为0.04-0.08mpa），减震气体开关阀关闭，提高了生物反应器实罐灭菌的减震的精确度。
附图说明
14.图1为本实用新型的结构示意图。
15.图中：1-发酵罐，2-蒸汽管道，3-蒸汽开关阀，4-蒸汽进罐阀，5-减震气体管道，6-减震气体开关阀，7-减震气体止回阀，8-温度探测器，9-压力探测器。
具体实施方式
16.下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
17.如图1所示的带有减震装置的生物实罐灭菌反应器，包括反应器主体，反应器主体为发酵罐1，发酵罐1连接设置有监测罐内温度的温度探测器8和监测罐内压力的压力探测器9，发酵罐1上设置有蒸汽管道2，蒸汽管道2上设置有蒸汽开关阀3，蒸汽管道2上蒸汽开关阀3与发酵罐1之间设置有蒸汽进罐阀4，蒸汽开关阀3和蒸汽进罐阀4之间的蒸汽管道2上连接有减震气体管道5，减震气体管道5上设置有减震气体开关阀6。另外，为了防止减震气体压力出现极低值等异常情况时，防止蒸汽管道2内的蒸汽进入减震气体管道5，减震气体管道5上减震气体开关阀6与蒸汽管道2之间设置有减震气体止回阀7。根据反应器容积（1m
³‑
120m
³
），减震气体管道5的管径可为dn5-dn15。
18.可以理解，在发酵罐1实消升温过程中，在蒸汽管道2内通入减震气体，由该减震气体将进入反应器内培养基中的蒸汽分散，防止高温蒸汽与冷的培养基局部接触时产生爆破，从而减少罐体震动，保护反应器连接管件，降低噪声，改善现场工作环境。具体的，减震气体在蒸汽开关阀3与蒸汽进罐阀4之间接入，是以减少管道灭菌时的死角问题，进而降低染菌风险。减震气体可以为普通发酵工艺用压缩空气，也可以为自控仪表用压缩空气，为了降低对培养基的污染风险，减震气体优选洁净空气，减震气体压力为0.15-0.7mpa。
19.继续参阅图1的实施例，发酵罐1的温度探测器8与减震气体开关阀6通过自控系统进行自动关联，即当实罐灭菌程序开启时，减震气体开关阀6自动开启，若温度探测器8实测值达到设定值（如90℃）、震动现象基本消失时，减震气体开关阀6自动关闭，以防止灭菌过程中一直通入减震气体，影响反应器的压力控制。且发酵罐1的压力探测器9与减震气体开关阀6通过自控系统进行自动关联，即为防止当发酵罐1排气阀门等异常故障，造成升温阶段的减震气体不能及时由发酵罐1排出，而罐内温度未达设定值、减震气体开关阀6未达到关闭条件，可能造成反应器压力过高，出现安全隐患时，可将减震气体开关阀6与压力探测器9实测值关联，即当压力探测器9实测值达到设定值（如0.07mpa）时，减震气体开关阀6关闭。具体的，当温度探测器8的实际检测值达到要求值时（一般为85-95℃），减震气体开关阀6关闭；或当压力检测器9实际检测值达到要求值时（一般为0.04-0.08mpa），减震气体开关阀6关闭。
20.减震气体开关阀6、蒸汽开关阀3以及蒸汽进罐阀4可以是手动阀门，也可以是自动阀门。为方便现场实际操作控制，减震气体开关阀6、蒸汽开关阀3以及蒸汽进罐阀4优选自
动阀门。在蒸汽开关阀3为自动阀门时，可将减震气体开关阀6与该蒸汽开关阀3通过自控系统进行自动关联（图中未画出），减震气体开关阀6则可增加一个关闭条件，即当蒸汽开关阀3关闭时，减震气体开关阀6同时关闭。且减震气体开关阀6可根据不同规格反应器实罐灭菌升温过程测试减震效果时的震动情况，自由设定阀门开度大小，以避免减震气体流量过小导致的减震效果不好，或减震气体流量过大导致的能源浪费。
21.生物反应器实罐灭菌减震方法原理：在反应器实消升温过程中，通过在为生物反应器提供热源进行灭菌的蒸汽管道2上通入减震气体，该减震气体管道5的管径根据反应器体积的大小可进行调整，当反应器开始实罐灭菌时，开启减震气体开关阀6，当反应器内温度升至90℃左右，震动现象基本消失时，关闭减震气体开关阀6。具体的，灭菌时先开启蒸汽开关阀3，再开启蒸汽进罐阀4，然后开启减震气体开关阀6在蒸汽管道通入减震气体。
22.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。