[发明专利]一种制备L-草铵膦的氧气循环生物反应器

权利要求书

1.一种制备L-草铵膦的氧气循环生物反应器，其特征在于，包括：

反应器罐体，其内腔经氧气透气膜分隔成上、下两部分，其中下部分为反应纯化腔，用于对通入的氧气进行纯化，下部分为氧气缓冲腔，用于暂存经纯化后的氧气；反应器罐体底部设有排水口，排水口与反应器罐体的反应纯化腔连通，用于排出反应纯化腔内的废水；反应器罐体的顶部设有可与氧气收集腔互相连通的氧气出口，用于将反应器罐体内纯化后的氧气排入氧气收集装置内进行储存；

氧气纯化装置，设置于反应器罐体的反应纯化腔内，包括气体分布器和氧气导流管，所述气体分布器铺设于反应纯化腔的底部，用于将氧气分布至反应器罐体内的各个位置；所述氧气导流管设置于反应器罐体的内腔，并且氧气导流管的下端作为氧气导流管的出气口与气体分布器的入气口相连通，用于向气体分布器内通入气体；氧气导流管的上端作为氧气导流管的进气口从氧气透气膜穿出后设置于氧气缓冲腔内，并与氧气泵管路连通，用于向反应纯化腔内通入氧气；

以及氧气再循环装置，包括氧气储存机构和氧气供给机构，其中所述氧气储存装置，包括氧气储罐、出气管和压力自控阀，所述氧气储罐通过出气管与反应器罐体的氧气出口管路连通；所述压力自控阀设置于出气管与反应器罐体连接处，通过压力自控阀两端的压力差控制压力自控阀的通断；所述氧气供给装置包括氧气泵和连通管；所述氧气泵的入气口通过连通管与所述氧气储罐的出气口管路连通，所述氧气泵的出气口与气体分布器的进气端、氧气导流管的下端相连通。

2.如权利要求1所述的一种制备L-草铵膦的氧气循环生物反应器，其特征在于：所述压力自控阀包括推动部和封堵部，所述推动部包括支撑座和上推杆，所述支撑座安装于反应器罐体的氧气出口处，用于固定上推杆；所述上推杆的上端与支撑座固连，用于推动封堵部以控制封堵部的通断；所述封堵部包括活塞、下推杆、阀片以及弹簧，所述活塞设置于出气管的端部，并位于上推杆的下方，活塞上开设有通气孔，用于实现活塞上、下两侧的连通；所述下推杆滑动设置于活塞上，其下端连接有可与活塞底面贴合的阀片；所述阀片贴覆于活塞的底面，并通过嵌入活塞底部的弹簧与之连接。

3.如权利要求2所述的一种制备L-草铵膦的氧气循环生物反应器，其特征在于：所述活塞与出气管的内壁之间增设密封圈，使得活塞与出气管密封滑动连接，用于防止活塞滑动过程中氧气发生泄露。

4.如权利要求1所述的一种制备L-草铵膦的氧气循环生物反应器，其特征在于：所述氧气纯化装置还包括折流板组，所述折流板组包括若干块折流板，且折流板水平交错设置于反应纯化腔内。

5.如权利要求4所述的一种制备L-草铵膦的氧气循环生物反应器，其特征在于：所述氧气导流管的进气口为倒锥形开口，即氧气导流管的进气口直径从上到下递减。

6.如权利要求5所述的一种制备L-草铵膦的氧气循环生物反应器，其特征在于：所述氧气导流管的进气口与外置的鼓风机相连通，用于抽取氧气压入下方的气体分布器内。

7.如权利要求1所述的一种制备L-草铵膦的氧气循环生物反应器，其特征在于：所述氧气透气膜为防水透气膜，由无纺布层和聚乙烯高分子防水透气层组成。

8.如权利要求5所述的一种制备L-草铵膦的氧气循环生物反应器，其特征在于：所述气体分布器上连接有均匀排列分布的喷气嘴，每两个喷气嘴间的距离布置相等，使得均匀地使氧气能分布至反应器内的各个位置。

9.如权利要求8所述的一种制备L-草铵膦的氧气循环生物反应器，其特征在于：所述气体分布器为正多边环形，气体分布器布置满反应器罐体的整个底部。

10.如权利要求3所述的一种制备L-草铵膦的氧气循环生物反应器，其特征在于：所述出气管的第一端部与氧气储罐的进气口连通，第二端部插入反应器罐体的通气孔处，并与之密封相连，且所述出气管的第一端部设有可调节管内流速的储罐阀；所述出气管的第一端部内径小于所述出气管的第二端部的内径。