CN114433622A - 一种具有控温功能的多通道生物反应器及其控温方法 - Google Patents

Abstract

一种具有控温功能的多通道生物反应器及其控温方法，属于生物反应器技术领域，为了利用解决现有的生物反应器无法进行多通道进行同时进料，导致进料过程繁杂且无法做到无菌进料，现有的生物反应器内控温效率差，影响其反应效率，导致效率慢。通过搅拌电机带动搅拌杆转动的情况下带动生物物料快速融合由搅拌杆搅拌提高反应速度，也增加反应的均匀性，保证其生产效率，由控温器对上加热环和底加热环进行温度调控，从而对内部温度进行调控，有效保证内部温度的精确性，可根据需要对温度进行调控，电磁阀进行启闭，有效保证多种物料进行进料，在进料罐进料后，将下方的电磁阀关闭，保证进料箱内密封，防止在进料时，混入杂质。

Description

一种具有控温功能的多通道生物反应器及其控温方法

技术领域

本发明涉及到生物反应器技术领域，特别涉及一种具有控温功能的多通道生物反应器及其控温方法。

背景技术

生物反应器，是指利用自然存在的微生物或具有特殊降解能力的微生物接种至液相或固相的反应***。研究得最多的两种反应器是“升降机型反应器”和“土壤泥浆反应器”。升降机型反应器是通过水相的流动来提供适当的营养、碳源和氧气，从而达到降解土壤中污染物质的目的。与固相***相比，生物反应器能够在更短的时间内将污染物进行有效降解。该生物反应器技术已经应用于有机污染土壤的生物修复中。

1、现有的生物反应器无法进行多通道进行同时进料，导致进料过程繁杂且无法做到无菌进料；

2、其次，现有的生物反应器内控温效率差，影响其反应效率，导致效率慢。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有控温功能的多通道生物反应器及其控温方法，在搅拌电机带动搅拌杆转动的情况下带动生物物料快速融合由搅拌杆搅拌提高反应速度，也增加反应的均匀性，保证其生产效率，由控温器对上加热环和底加热环进行温度调控，从而对内部温度进行调控，有效保证内部温度的精确性，可根据需要对温度进行调控，电磁阀进行启闭，有效保证多种物料进行进料，在进料罐进料后，将下方的电磁阀关闭，保证进料箱内密封，防止在进料时，混入杂质，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种具有控温功能的多通道生物反应器，包括安装座，所述安装座的下方设置有支撑架，安装座的上方设置有反应组件，反应组件的内部设置有控温组件，反应组件的上方设置有多通道进料装置，多通道进料装置的一端内部设置有送料装置，所述反应组件的上方设置有气压调控装置。

进一步地，反应组件包括外罐体、内反应罐体、排料管和搅拌电机和搅拌杆，外罐体的内部包覆设置有内反应罐体，内反应罐体的上方设置有搅拌电机，搅拌电机的输出端上连接有搅拌杆，搅拌杆设置在内反应罐体内，内反应罐体的下方开设有排料管，外罐体和内反应罐体之间设置有间隙，且外罐体和内反应罐体之间的间隙内设置有控温组件。

进一步地，控温组件包括上加热环、底加热环、连接管、控温器和温度感应器，上加热环套覆在反应组件内，底加热环设置在反应组件内部的底端面上，底加热环与上加热环之间由连接管连接，上加热环、底加热环和温度感应器均通过导线与控温器电连接。

进一步地，多通道进料装置包括支撑板、进料管体、进料箱和进料罐，支撑板一端固定在反应组件的侧端面上，支撑板的上方安装有进料箱，进料箱的侧端设置有进料管体，进料管体一端与反应组件内部互通，进料箱的上方设置有进料罐。

进一步地，进料箱内设置有隔板，隔板将进料箱内部空间隔成多个密封的通道，且每个通道前端的进料箱上均连接一组进料管体，进料罐设置的数量与进料箱内部通道数量相同，且每组进料罐均通过支撑管与进料箱内互通，且每组支撑管和进料管体上均设置有电磁阀。

进一步地，送料装置包括送料气箱、输气管、安装板、活塞套和气泵，送料气箱设置在多通道进料装置的侧端，送料气箱的上方两端均设置有与送料气箱互通的气泵，送料气箱的侧端设置有与多通道进料装置互通的输气管，多通道进料装置内设置有安装板，安装板的前端安装有与多通道进料装置内壁密封贴合的活塞套。

进一步地，输气管、安装板和活塞套与多通道进料装置内通道数量相对应，且输气管与安装板后端的通道内互通，输气管上设置有启闭阀。

进一步地，气压调控装置包括外套环、内置胶套、排气管、集气罐、驱动电机、齿轮和齿槽，外套环套覆在反应组件上端外侧，外套环内部套覆设置有内置胶套，内置胶套的后端连接有排气管，反应组件上端外侧侧端设置有与内置胶套上排气管互通的槽孔，排气管与集气罐连接，驱动电机设置在反应组件的侧端，驱动电机的输出端上套接有齿轮，外套环的外侧开设有齿槽，齿轮与齿槽啮合。

本发明提供另一种技术方案：一种具有控温功能的多通道生物反应器的控温方法，包括如下步骤：

步骤一：将需要填料的不同物料放置到不同的进料罐内，进料罐通过支撑管将物料储存到进料箱内的多个密封的通道内，通过进料管体输送到内反应罐体内；

步骤二：多种生物物料在内反应罐体内进行反应，在搅拌电机带动搅拌杆转动的情况下带动生物物料快速融合；

步骤三：在多种生物物料反应的过程中，温度感应器对内反应罐体内的温度进行检测，并将检测到的温度数据传输给控温器，由控温器对上加热环和底加热环进行温度调控，从而对内部温度进行调控。

进一步地，针对步骤一，在进料时，气泵对送料气箱内进行灌气，并由输气管对安装板后方的空间内输气，在气压的作用下，带动活塞套移动，对进料箱通道内的物料挤压进料。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明提出的具有控温功能的多通道生物反应器及其控温方法，外罐体和内反应罐体之间设置有间隙，且外罐体和内反应罐体之间的间隙内设置有控温组件，多种生物物料在内反应罐体内进行反应，在搅拌电机带动搅拌杆转动的情况下带动生物物料快速融合由搅拌杆搅拌提高反应速度，也增加反应的均匀性，保证其生产效率。

2、本发明提出的具有控温功能的多通道生物反应器及其控温方法，上加热环、底加热环和温度感应器均通过导线与控温器电连接，在多种生物物料反应的过程中，温度感应器对内反应罐体内的温度进行检测，并将检测到的温度数据传输给控温器，由控温器对上加热环和底加热环进行温度调控，从而对内部温度进行调控，有效保证内部温度的精确性，可根据需要对温度进行调控，通过控温保证生物反应效率，保证反应的质量。

3、本发明提出的具有控温功能的多通道生物反应器及其控温方法，进料罐设置的数量与进料箱内部通道数量相同，且每组进料罐均通过支撑管与进料箱内互通，且每组支撑管和进料管体上均设置有电磁阀，需要填料的不同物料放置到不同的进料罐内，进料罐通过支撑管将物料储存到进料箱内的多个密封的通道内，通过进料管体输送到内反应罐体内，通过多个电磁阀进行启闭，有效保证多种物料进行进料，在进料罐进料后，将下方的电磁阀关闭，保证进料箱内密封，防止在进料时，混入杂质，提高进料的安全性，保证原材料质量。

4、本发明提出的具有控温功能的多通道生物反应器及其控温方法，安装板的前端安装有与多通道进料装置内壁密封贴合的活塞套，输气管、安装板和活塞套与多通道进料装置内通道数量相对应，且输气管与安装板后端的通道内互通，输气管上设置有启闭阀，在进料时，气泵对送料气箱内进行灌气，并由输气管对安装板后方的空间内输气，在气压的作用下，带动活塞套移动，对进料箱通道内的物料挤压进料，有效对多组不同的物料进行同时进料，提高进料的效率，在气压的作用下确保快速下料。

5、本发明提出的具有控温功能的多通道生物反应器及其控温方法，排气管与集气罐连接，驱动电机设置在反应组件的侧端，驱动电机的输出端上套接有齿轮，外套环的外侧开设有齿槽，齿轮与齿槽啮合，驱动电机带动齿轮转动，齿轮带动齿槽和外套环转动，外套环转动后内置胶套与排气管跟个转动，使排气管与反应组件上的槽孔进行重合或者错开，有效对内部进行排气，将气体输送到集气罐内进行储存，防止直接排放导致气体污染，也防止反应器内进行杂质，有效进行排气。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的反应组件结构半剖图；

图3为本发明的控温组件结构示意图；

图4为本发明的多通道进料装置结构示意图；

图5为本发明的多通道进料装置结构半剖图；

图6为本发明的送料装置结构示意图；

图7为本发明的气压调控装置结构示意图。

图中：1、安装座；11、支撑架；2、反应组件；21、外罐体；22、内反应罐体；23、排料管；24、搅拌电机；25、搅拌杆；3、控温组件；31、上加热环；32、底加热环；33、连接管；34、控温器；35、温度感应器；4、多通道进料装置；41、支撑板；42、进料管体；43、进料箱；431、隔板；44、进料罐；441、支撑管；5、送料装置；51、送料气箱；52、输气管；53、安装板；54、活塞套；55、气泵；6、气压调控装置；61、外套环；62、内置胶套；63、排气管；64、集气罐；65、驱动电机；66、齿轮；67、齿槽。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，一种具有控温功能的多通道生物反应器及其控温方法，包括安装座1，安装座1的下方设置有支撑架11，安装座1的上方设置有反应组件2，反应组件2的内部设置有控温组件3，反应组件2的上方设置有多通道进料装置4，多通道进料装置4的一端内部设置有送料装置5，所述反应组件2的上方设置有气压调控装置6。

请参阅图2，反应组件2包括外罐体21、内反应罐体22、排料管23和搅拌电机24和搅拌杆25，外罐体21的内部包覆设置有内反应罐体22，内反应罐体22的上方设置有搅拌电机24，搅拌电机24的输出端上连接有搅拌杆25，搅拌杆25设置在内反应罐体22内，内反应罐体22的下方开设有排料管23，外罐体21和内反应罐体22之间设置有间隙，且外罐体21和内反应罐体22之间的间隙内设置有控温组件3，多种生物物料在内反应罐体22内进行反应，在搅拌电机24带动搅拌杆25转动的情况下带动生物物料快速融合由搅拌杆25搅拌提高反应速度，也增加反应的均匀性，保证其生产效率。

请参阅图3，控温组件3包括上加热环31、底加热环32、连接管33、控温器34和温度感应器35，上加热环31套覆在反应组件2内，底加热环32设置在反应组件2内部的底端面上，底加热环32与上加热环31之间由连接管33连接，上加热环31、底加热环32和温度感应器35均通过导线与控温器34电连接，在多种生物物料反应的过程中，温度感应器35对内反应罐体22内的温度进行检测，并将检测到的温度数据传输给控温器34，由控温器34对上加热环31和底加热环32进行温度调控，从而对内部温度进行调控，有效保证内部温度的精确性，可根据需要对温度进行调控，通过控温保证生物反应效率，保证反应的质量。

请参阅图4-图5，多通道进料装置4包括支撑板41、进料管体42、进料箱43和进料罐44，支撑板41一端固定在反应组件2的侧端面上，支撑板41的上方安装有进料箱43，进料箱43的侧端设置有进料管体42，进料管体42一端与反应组件2内部互通，进料箱43的上方设置有进料罐44，进料箱43内设置有隔板431，隔板431将进料箱43内部空间隔成多个密封的通道，且每个通道前端的进料箱43上均连接一组进料管体42，进料罐44设置的数量与进料箱43内部通道数量相同，且每组进料罐44均通过支撑管441与进料箱43内互通，且每组支撑管441和进料管体42上均设置有电磁阀，需要填料的不同物料放置到不同的进料罐44内，进料罐44通过支撑管441将物料储存到进料箱43内的多个密封的通道内，通过进料管体42输送到内反应罐体22内，通过多个电磁阀进行启闭，有效保证多种物料进行进料，在进料罐44进料后，将下方的电磁阀关闭，保证进料箱43内密封，防止在进料时，混入杂质，提高进料的安全性，保证原材料质量。

请参阅图6，送料装置5包括送料气箱51、输气管52、安装板53、活塞套54和气泵55，送料气箱51设置在多通道进料装置4的侧端，送料气箱51的上方两端均设置有与送料气箱51互通的气泵55，送料气箱51的侧端设置有与多通道进料装置4互通的输气管52，多通道进料装置4内设置有安装板53，安装板53的前端安装有与多通道进料装置4内壁密封贴合的活塞套54，输气管52、安装板53和活塞套54与多通道进料装置4内通道数量相对应，且输气管52与安装板53后端的通道内互通，输气管52上设置有启闭阀，在进料时，气泵55对送料气箱51内进行灌气，并由输气管52对安装板53后方的空间内输气，在气压的作用下，带动活塞套54移动，对进料箱43通道内的物料挤压进料，有效对多组不同的物料进行同时进料，提高进料的效率，在气压的作用下确保快速下料。

请参阅图7，气压调控装置6包括外套环61、内置胶套62、排气管63、集气罐64、驱动电机65、齿轮66和齿槽67，外套环61套覆在反应组件2上端外侧，外套环61内部套覆设置有内置胶套62，内置胶套62的后端连接有排气管63，反应组件2上端外侧侧端设置有与内置胶套62上排气管63互通的槽孔，排气管63与集气罐64连接，驱动电机65设置在反应组件2的侧端，驱动电机65的输出端上套接有齿轮66，外套环61的外侧开设有齿槽67，齿轮66与齿槽67啮合，驱动电机65带动齿轮66转动，齿轮66带动齿槽67和外套环61转动，外套环61转动后内置胶套62与排气管63跟个转动，使排气管63与反应组件2上的槽孔进行重合或者错开，有效对内部进行排气，将气体输送到集气罐64内进行储存，防止直接排放导致气体污染，也防止反应器内进行杂质，有效进行排气。

为了更好的展现能够实现具有控温功能的多通道生物反应器的过程，本实施例提出一种具有控温功能的多通道生物反应器的控温方法，包括如下步骤：

步骤一：将需要填料的不同物料放置到不同的进料罐44内，进料罐44通过支撑管441将物料储存到进料箱43内的多个密封的通道内，通过进料管体42输送到内反应罐体22内；

步骤二：多种生物物料在内反应罐体22内进行反应，在搅拌电机24带动搅拌杆25转动的情况下带动生物物料快速融合；

步骤三：在多种生物物料反应的过程中，温度感应器35对内反应罐体22内的温度进行检测，并将检测到的温度数据传输给控温器34，由控温器34对上加热环31和底加热环32进行温度调控，从而对内部温度进行调控。

综上所述，本发明提出的具有控温功能的多通道生物反应器及其控温方法，外罐体21和内反应罐体22之间设置有间隙，且外罐体21和内反应罐体22之间的间隙内设置有控温组件3，多种生物物料在内反应罐体22内进行反应，在搅拌电机24带动搅拌杆25转动的情况下带动生物物料快速融合由搅拌杆25搅拌提高反应速度，也增加反应的均匀性，保证其生产效率，上加热环31、底加热环32和温度感应器35均通过导线与控温器34电连接，在多种生物物料反应的过程中，温度感应器35对内反应罐体22内的温度进行检测，并将检测到的温度数据传输给控温器34，由控温器34对上加热环31和底加热环32进行温度调控，从而对内部温度进行调控，有效保证内部温度的精确性，可根据需要对温度进行调控，通过控温保证生物反应效率，保证反应的质量，进料罐44设置的数量与进料箱43内部通道数量相同，且每组进料罐44均通过支撑管441与进料箱43内互通，且每组支撑管441和进料管体42上均设置有电磁阀，需要填料的不同物料放置到不同的进料罐44内，进料罐44通过支撑管441将物料储存到进料箱43内的多个密封的通道内，通过进料管体42输送到内反应罐体22内，通过多个电磁阀进行启闭，有效保证多种物料进行进料，在进料罐44进料后，将下方的电磁阀关闭，保证进料箱43内密封，防止在进料时，混入杂质，提高进料的安全性，保证原材料质量，安装板53的前端安装有与多通道进料装置4内壁密封贴合的活塞套54，输气管52、安装板53和活塞套54与多通道进料装置4内通道数量相对应，且输气管52与安装板53后端的通道内互通，输气管52上设置有启闭阀，在进料时，气泵55对送料气箱51内进行灌气，并由输气管52对安装板53后方的空间内输气，在气压的作用下，带动活塞套54移动，对进料箱43通道内的物料挤压进料，有效对多组不同的物料进行同时进料，提高进料的效率，在气压的作用下确保快速下料，排气管63与集气罐64连接，驱动电机65设置在反应组件2的侧端，驱动电机65的输出端上套接有齿轮66，外套环61的外侧开设有齿槽67，齿轮66与齿槽67啮合，驱动电机65带动齿轮66转动，齿轮66带动齿槽67和外套环61转动，外套环61转动后内置胶套62与排气管63跟个转动，使排气管63与反应组件2上的槽孔进行重合或者错开，有效对内部进行排气，将气体输送到集气罐64内进行储存，防止直接排放导致气体污染，也防止反应器内进行杂质，有效进行排气。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有控温功能的多通道生物反应器，其特征在于：包括安装座（1），所述安装座（1）的下方设置有支撑架（11），安装座（1）的上方设置有反应组件（2），反应组件（2）的内部设置有控温组件（3），反应组件（2）的上方设置有多通道进料装置（4），多通道进料装置（4）的一端内部设置有送料装置（5），所述反应组件（2）的上方设置有气压调控装置（6）。

2.根据权利要求1所述的一种具有控温功能的多通道生物反应器，其特征在于：所述反应组件（2）包括外罐体（21）、内反应罐体（22）、排料管（23）和搅拌电机（24）和搅拌杆（25），外罐体（21）的内部包覆设置有内反应罐体（22），内反应罐体（22）的上方设置有搅拌电机（24），搅拌电机（24）的输出端上连接有搅拌杆（25），搅拌杆（25）设置在内反应罐体（22）内，内反应罐体（22）的下方开设有排料管（23），外罐体（21）和内反应罐体（22）之间设置有间隙，且外罐体（21）和内反应罐体（22）之间的间隙内设置有控温组件（3）。

3.根据权利要求1所述的一种具有控温功能的多通道生物反应器，其特征在于：所述控温组件（3）包括上加热环（31）、底加热环（32）、连接管（33）、控温器（34）和温度感应器（35），上加热环（31）套覆在反应组件（2）内，底加热环（32）设置在反应组件（2）内部的底端面上，底加热环（32）与上加热环（31）之间由连接管（33）连接，上加热环（31）、底加热环（32）和温度感应器（35）均通过导线与控温器（34）电连接。

4.根据权利要求1所述的一种具有控温功能的多通道生物反应器，其特征在于：所述多通道进料装置（4）包括支撑板（41）、进料管体（42）、进料箱（43）和进料罐（44），支撑板（41）一端固定在反应组件（2）的侧端面上，支撑板（41）的上方安装有进料箱（43），进料箱（43）的侧端设置有进料管体（42），进料管体（42）一端与反应组件（2）内部互通，进料箱（43）的上方设置有进料罐（44）。

5.根据权利要求4所述的一种具有控温功能的多通道生物反应器，其特征在于：所述进料箱（43）内设置有隔板（431），隔板（431）将进料箱（43）内部空间隔成多个密封的通道，且每个通道前端的进料箱（43）上均连接一组进料管体（42），进料罐（44）设置的数量与进料箱（43）内部通道数量相同，且每组进料罐（44）均通过支撑管（441）与进料箱（43）内互通，且每组支撑管（441）和进料管体（42）上均设置有电磁阀。

6.根据权利要求1所述的一种具有控温功能的多通道生物反应器，其特征在于：所述送料装置（5）包括送料气箱（51）、输气管（52）、安装板（53）、活塞套（54）和气泵（55），送料气箱（51）设置在多通道进料装置（4）的侧端，送料气箱（51）的上方两端均设置有与送料气箱（51）互通的气泵（55），送料气箱（51）的侧端设置有与多通道进料装置（4）互通的输气管（52），多通道进料装置（4）内设置有安装板（53），安装板（53）的前端安装有与多通道进料装置（4）内壁密封贴合的活塞套（54）。

7.根据权利要求6所述的一种具有控温功能的多通道生物反应器，其特征在于：所述输气管（52）、安装板（53）和活塞套（54）与多通道进料装置（4）内通道数量相对应，且输气管（52）与安装板（53）后端的通道内互通，输气管（52）上设置有启闭阀。

8.根据权利要求1所述的一种具有控温功能的多通道生物反应器，其特征在于：所述气压调控装置（6）包括外套环（61）、内置胶套（62）、排气管（63）、集气罐（64）、驱动电机（65）、齿轮（66）和齿槽（67），外套环（61）套覆在反应组件（2）上端外侧，外套环（61）内部套覆设置有内置胶套（62），内置胶套（62）的后端连接有排气管（63），反应组件（2）上端外侧侧端设置有与内置胶套（62）上排气管（63）互通的槽孔，排气管（63）与集气罐（64）连接，驱动电机（65）设置在反应组件（2）的侧端，驱动电机（65）的输出端上套接有齿轮（66），外套环（61）的外侧开设有齿槽（67），齿轮（66）与齿槽（67）啮合。

9.一种根据权利要求1-8任一项中所述的具有控温功能的多通道生物反应器的控温方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一：将需要填料的不同物料放置到不同的进料罐（44）内，进料罐（44）通过支撑管（441）将物料储存到进料箱（43）内的多个密封的通道内，通过进料管体（42）输送到内反应罐体（22）内；

步骤二：多种生物物料在内反应罐体（22）内进行反应，在搅拌电机（24）带动搅拌杆（25）转动的情况下带动生物物料快速融合；

步骤三：在多种生物物料反应的过程中，温度感应器（35）对内反应罐体（22）内的温度进行检测，并将检测到的温度数据传输给控温器（34），由控温器（34）对上加热环（31）和底加热环（32）进行温度调控，从而对内部温度进行调控。

10.根据权利要求9所述的一种具有控温功能的多通道生物反应器的控温方法，其特征在于：针对步骤一，在进料时，气泵（55）对送料气箱（51）内进行灌气，并由输气管（52）对安装板（53）后方的空间内输气，在气压的作用下，带动活塞套（54）移动，对进料箱（43）通道内的物料挤压进料。

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