[发明专利]一种高效气液接触气泡导向组件及微生物培养装置

说明书

技术领域

本发明涉及微生物培养装置，尤其涉及一种高效气液接触气泡导向组件及微生物培养装置。

背景技术

在现有的微生物培养器中，气态的营养物通常是用气泡的方式从大气中或人造气体储存容器中传递到微生物培养液里。增加气态营养物在微生物培养液里的供应有利于微生物的生长。

目前，增加气态营养物供应的方法有三种：第一是增加气体的传输率，把更多的气体在一定时间内压入微生物培养器中；第二是减小气泡的直径，使气泡可以溶解在培养液中；第三是增加培养器内气泡经历的微生物培养液的高度。这三种方法的缺点是：①都会增加微生物培养过程的能量消耗，从而增加生产成本；②不能把微生物培养器的模式放大到工业化生产的规模；③不能使用只装少量微生物培养液的微生物培养器进行培养，限制了微生物培养器的应用；④对于微藻培养，现有技术只能把二氧化碳气体与光能同时提供给一小部分微藻细胞进行光合作用，降低了培养效率。⑤都无法根据需求进行组装调整，适应性较差。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种可方便组装及大大增加单位体积内的气液接触面积的高效气液接触气泡导向组件及微生物培养装置。

本发明提供了一种高效气液接触气泡导向组件，包括气泡延长导向机构，所述气泡延长导向机构设有供气泡爬升的导向爬升斜面，所述导向爬升斜面相对水平面倾斜设置，所述气泡延长导向机构至少有二个，相邻的所述气泡延长导向机构相连接，相邻的所述气泡延长导向机构的导向爬升斜面相对水平面的倾斜方向相反，相邻的所述气泡延长导向机构的导向爬升斜面形成自下而上并使气泡倾斜上升的曲折爬升通道。

作为本发明的进一步改进，所述导向爬升斜面为平面，其与水平面的夹角介于10至30度之间。

本发明还提供了一种微生物培养装置，包括培养容器、设置在所述培养容器内的气泡产生装置和设置在所述培养容器内的如上述中任一项所述的高效气液接触气泡导向组件，所述气泡产生装置设置在所述高效气液接触气泡导向组件的底部。

作为本发明的进一步改进，相邻的所述气泡延长导向机构沿垂直于水平面的纵向上下叠加连接或者沿平行于水平面的横向左右并排相连接。

作为本发明的进一步改进，所述气泡延长导向机构包括设置在所述培养容器内的支架和设置在所述支架上的气泡导向板，所述气泡导向板相对水平面倾斜设置，所述气泡导向板靠近所述培养容器底部的下表面为导向爬升斜面，相邻的所述气泡延长导向机构的支架沿垂直于水平面的纵向上下叠加连接，相邻的所述气泡延长导向机构的气泡导向板与水平面的倾斜方向相反。

作为本发明的进一步改进，同一个所述气泡延长导向机构的气泡导向板至少有二个并沿平行于水平面的横向左右间隔设置。

作为本发明的进一步改进，所述气泡导向板为平面板或弧形板。

作为本发明的进一步改进，所述气泡延长导向机构包括设置在所述培养容器内的支架和设置在所述支架上的气泡导向板，同一个所述气泡延长导向机构的气泡导向板至少有二个并沿平行于水平面的横向左右间隔设置，所述气泡导向板包括至少二层垂直于水平面的纵向上下相连接的气泡导向子板，所述气泡导向子板相对水平面倾斜设置，所述气泡导向板靠近所述培养容器底部的下表面为导向爬升斜面，上下相连接的气泡导向子板与水平面的倾斜方向相反，相邻的所述气泡延长导向机构沿平行于水平面的横向左右并排相连接，相邻的所述气泡导向板围合成所述曲折爬升通道。

作为本发明的进一步改进，所述气泡产生装置包括微孔板或微孔管。

作为本发明的进一步改进，所述气泡延长导向机构与所述培养容器的内壁之间设有供液体回流的间隙。

本发明的有益效果是：

通过上述方案，在延长气泡在培养液中的滞留时间和增大气泡与培养液的接触面积的基础上，进一步成倍增加气泡的输入量，从而大大提高气态营养物的供应量使所述微生物培养装置的微生物生物质的生产能力达到工业化生产的水平，成为一种可广泛应用于大工业的生产工具。本装置使微生物生长所需的气态营养物能够充分地从气相传递到微生物培养液中供工业化微生物生产使用；除极大地降低了微生物培养过程中的能量消耗，降低了培养成本，提高了培养效率外，还同时扩大了微生物培养器的培养能力，提高了微生物培养器的生产率；并可根据需求对多个气泡导向机构进行组合装配，以调整气泡的行走路径和上升速度，实现模块化设计和组装，使用较为方便，当培养要求改变时，可进行相应的调整，具有较强的适应性，也有利于批量生产。

附图说明

图1是本发明一种微生物培养装置的分解结构示意图；