本发明涉及生物酶培养,具体地说,涉及一种生物酶培养用反应设备及方法。
背景技术:
1、生物发酵罐是一种通过固体培养和深层浸没培养来完成发酵过程的生物反应设备,能够为活的细胞或酶提供适宜的反应环境,从而在生物酶发酵反应过程中能够提高生物酶的生成获得量。
2、针对发酵罐来说,现有技术就有很多,例如:
3、中国专利公开号cn208577701u公开了一种微生物菌肥生产设备用培养反应釜,包括釜筒和筒件,所述釜筒的下部设有支腿,所述釜筒的下端中部设有出料孔,所述釜筒的下部左右侧固定安装有块件,所述块件的内端设有卡槽,所述卡槽的内部滑动插接盖板,所述盖板的下端固定连接有拉杆,所述釜筒的上端左侧设有进料孔。搅拌板的转动,迫使菌剂与漏网圆板的内部孔隙摩擦,摩擦途中可使各类菌剂充分混合,从而使得菌剂碎粒化从漏网圆板内部孔隙向下掉落至釜筒的底部,使得菌剂之间混合的更加均匀,有益于提高好氧菌产生量,当空气通过活性炭层炭缝隙内时,空气内有毒杂质和各类细菌被吸附在其内部,保护好氧菌的生长环境。
4、目前传统的发酵罐在使用过程中,通过将生物酶和培养液混合注入到发酵装置内对生物酶进行培养,但是在培养过程中,培养液中的营养物质受重力作用沉淀至发酵罐底部,在通过搅拌扇叶对营养液进行搅拌时,强烈的搅拌可能会对生物酶造成直接的机械冲击和剪切力,造成生物酶死亡,而且搅拌过程中产生气泡,影响氧气与营养液内的生物酶接触面积,容易导致生物酶的活性。
5、因此,提出一种生物酶培养用反应设备及方法。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种生物酶培养用反应设备及方法,以解决上述背景技术中提出的问题。
2、为实现上述技术问题的解决,本发明的目的之一在于,提供生物酶培养用反应设备,包括培养罐和支撑架,所述培养罐顶部设有进料口,所述培养罐表面设有观察栏,所述培养罐顶部设有电机,所述电机输出端设有连接杆,所述连接杆靠近底部设有搅拌叶片,所述连接杆表面象限处均开设有凹槽,所述凹槽内部设有消沫组件,所述培养罐外部设有充气组件,所述充气组件呈环形阵列排布在培养罐侧壁,所述充气组件用于挤压空气进入培养罐内底部,为生物酶培养提供氧气,同时,充气组件对培养罐底部沉淀的营养物质进行冲击使其浮起,使营养物质均匀混合在生物酶中,所述充气组件侧壁设有过滤组件,所述过滤组件用于对空气进行过滤,所述支撑架之间设有圆轨道,所述圆轨道内滑动设有移动体,所述移动体底部设有压块,所述移动体带动压块移动时对充气组件进行挤压。
3、作为本技术方案的进一步改进,所述充气组件包括有设在培养罐外部的第一管道,所述第一管道端部设有第二管道,所述第二管道贯穿培养罐至其内部,所述第一管道和第二管道之间设有单向阀。
4、作为本技术方案的进一步改进,所述第一管道内部滑动设有滑杆,所述滑杆底部设有和第一管道之间设有复位弹簧,所述滑杆外壁设有密封橡胶,所述密封橡胶用于对滑杆和第一管道之间的间隙进行密封,所述滑杆顶部设有楔形块,所述楔形块的高度高于压块。
5、作为本技术方案的进一步改进,所述第二管道端部设有喷嘴,喷嘴与水平面呈60°夹角,喷嘴对培养罐底部沉淀的营养物质进行冲击,使营养物质均匀混合在培养罐中的营养液中。
6、作为本技术方案的进一步改进,所述第一管道侧壁开设有通槽,通槽端部设有过滤板,通槽顶部和底部均设有限位杆,通槽外部设有过滤组件,所述过滤组件包括有设在通槽外部的支撑板,所述支撑板端部设有柱筒,所述柱筒内壁滑动设有密封板,所述密封板用于通槽处进行密封,所述柱筒和密封板之间设有弹性件。
7、作为本技术方案的进一步改进,所述密封板表面开设有限位槽,所述限位槽与限位杆相适配,所述密封板水平移动时限位杆滑动在限位槽内壁。
8、作为本技术方案的进一步改进,所述消沫组件包括有设在连接杆表面的齿板,所述齿板滑动在凹槽内壁,所述齿板和凹槽之间设有伸缩弹簧。
9、作为本技术方案的进一步改进,所述齿板顶部设有基板,所述基板表面开设有弧形槽,所述基板上方设有气杆,所述气杆端部的活塞杆设有圆形压头,所述圆形压头贴合至弧形槽内壁。
10、本发明的目的之二在于,提供了一种生物酶培养用反应设备的方法,包括上述中任意一项所述的生物酶培养用反应设备,包括以下步骤:
11、s1、通过将生物酶和培养液从进料口注入到培养罐内部,通过电机带动连接杆转动,使连接杆表面的搅拌叶片对其进行搅拌混合;
12、s2、移动体带动压块移动在圆轨道内部时,压块移动至充气组件处时,通过压块对充气组件进行挤压,使空气经过充气组件端部处排出至培养罐内的营养液中,充气组件对营养液内部进行吹气带动营养液混合,减小了对营养液中的生物酶冲击力,从而提高了生物酶存活率,通过过滤组件对外部空气中的灰尘杂质进行过滤,避免培养罐内部的培养液受到灰尘污染;
13、s3、通过观察栏观察营养液的位置,消沫组件对营养液中充气组件产生的气泡进行消泡,避免气泡占用培养罐内部空间,增大空气中的氧气与生物酶的接触面积,提高生物酶在培养过程中的活性。
14、与现有技术相比,本发明的有益效果:
15、1、该生物酶培养用反应设备中,通过压块对楔形块进行挤压,楔形块带动滑杆滑动在第一管道内壁,对第一管道内部的气体进行挤压,使气体经过单向阀从第二管道端部处排出,对营养液内部进行吹气,在对营养液进行混合,减小了对营养液中的生物酶冲击力,从而提高了生物酶存活率。
16、2、该生物酶培养用反应设备中,通过第一管道内部气体进行挤压完成时,滑杆受到复位弹簧作用力复位,此时第一管道靠近底部处于负压状态,在外部大气压的挤压下,密封板水平滑动在通槽内壁,此时通槽处的限位杆移动在限位槽内壁对其进行限位,使限位槽与通槽处呈开放状态,使外部空气进入第一管道内部,被挤压的楔形块能够快速复位,从而快速提高对营养液内部的氧气的含量。
17、3、该生物酶培养用反应设备中,通过观察栏观察营养液的位置,气杆端部的活塞杆带动圆形压头对弧形槽内壁进行挤压,弧形槽受到挤压带动基板下移,使基板带动齿板滑动在连接杆表面,通过电机带动连接杆转动时,齿板对漂浮在营养液表面的气泡进行消泡,从而避免气泡占用培养罐内部空间,增大空气中的氧气与生物酶的接触面积,提高生物酶在培养过程中的活性。
1.一种生物酶培养用反应设备,其特征在于:包括培养罐(100)和支撑架(200),所述培养罐(100)顶部设有进料口,所述培养罐(100)表面设有观察栏(105),所述培养罐(100)顶部设有电机(101),所述电机(101)输出端设有连接杆(102),所述连接杆(102)靠近底部设有搅拌叶片(103),所述连接杆(102)表面象限处均开设有凹槽(104),所述凹槽(104)内部设有消沫组件(500),所述培养罐(100)外部设有充气组件(300),所述充气组件(300)呈环形阵列排布在培养罐(100)侧壁,所述充气组件(300)用于挤压空气进入培养罐(100)内底部,为生物酶培养提供氧气,同时,充气组件(300)对培养罐(100)底部沉淀的营养物质进行冲击使其浮起,使营养物质均匀混合在生物酶中,所述充气组件(300)侧壁设有过滤组件(400),所述过滤组件(400)用于对空气进行过滤,所述支撑架(200)之间设有圆轨道(201),所述圆轨道(201)内滑动设有移动体(202),所述移动体(202)底部设有压块(203),所述移动体(202)带动压块(203)移动时对充气组件(300)进行挤压。
2.根据权利要求1所述的生物酶培养用反应设备,其特征在于:所述充气组件(300)包括有设在培养罐(100)外部的第一管道(301),所述第一管道(301)端部设有第二管道(302),所述第二管道(302)贯穿培养罐(100)至其内部,所述第一管道(301)和第二管道(302)之间设有单向阀(303)。
3.根据权利要求2所述的生物酶培养用反应设备,其特征在于:所述第一管道(301)内部滑动设有滑杆(306),所述滑杆(306)底部设有和第一管道(301)之间设有复位弹簧(305),所述滑杆(306)外壁设有密封橡胶(304),所述密封橡胶(304)用于对滑杆(306)和第一管道(301)之间的间隙进行密封,所述滑杆(306)顶部设有楔形块(307),所述楔形块(307)的高度高于压块(203)。
4.根据权利要求2所述的生物酶培养用反应设备,其特征在于:所述第二管道(302)端部设有喷嘴,喷嘴与水平面呈60°夹角,喷嘴对培养罐(100)底部沉淀的营养物质进行冲击,使营养物质均匀混合在培养罐(100)中的营养液中。
5.根据权利要求3所述的生物酶培养用反应设备,其特征在于:所述第一管道(301)侧壁开设有通槽,通槽端部设有过滤板(406),通槽顶部和底部均设有限位杆,通槽外部设有过滤组件(400),所述过滤组件(400)包括有设在通槽外部的支撑板(401),所述支撑板(401)端部设有柱筒(402),所述柱筒(402)内壁滑动设有密封板(403),所述密封板(403)用于通槽处进行密封,所述柱筒(402)和密封板(403)之间设有弹性件(404)。
6.根据权利要求5所述的生物酶培养用反应设备,其特征在于:所述密封板(403)表面开设有限位槽(405),所述限位槽(405)与限位杆相适配,所述密封板(403)水平移动时限位杆滑动在限位槽(405)内壁。
7.根据权利要求1所述的生物酶培养用反应设备,其特征在于:所述消沫组件(500)包括有设在连接杆(102)表面的齿板(501),所述齿板(501)滑动在凹槽(104)内壁,所述齿板(501)和凹槽(104)之间设有伸缩弹簧(504)。
8.根据权利要求7所述的生物酶培养用反应设备,其特征在于:所述齿板(501)顶部设有基板(502),所述基板(502)表面开设有弧形槽(503),所述基板(502)上方设有气杆(505),所述气杆(505)端部的活塞杆设有圆形压头(506),所述圆形压头(506)贴合至弧形槽(503)内壁。
9.用于实现一种生物酶培养用反应设备的方法,包括权利要求1-8中任意一项所述的生物酶培养用反应设备,其特征在于:包括以下步骤: