[发明专利]反应器系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种反应器系统，特别涉及一种化学或生化反应器系统，更准确地说， 涉及一种实验台架或实验室规模的化学或生化反应器系统。

背景技术

注射泵可被用在诸如生化和微流体应用之类的医学和小型实验室研究应用中，从 而以可控的速度分配诸如药剂或试剂的流体。

注射泵的示例包括由美国马萨诸塞州霍利斯顿的KD科技有限公司和美国康涅狄 格州哈姆登的华纳仪器(WarnerInstruments)销售的注射泵。注射泵的示例还在 US2005/0036919A1、US2004/0043499A1、FR2950887A1、DE102009054532A1以及 CA2538499A1中描述。可以采用使用多个注射器的装置，而且这种装置的示例在 US2009/0035825A1中有描述。在许多这些示例中，注射泵被用于聚合酶链反应(PCR) 反应器中。

注射泵，特别是在医学和PCR应用中使用的注射泵，通常用于分配含有小颗粒(即 通常具有不超过1mm的颗粒尺寸)和少的干固体成分(即一般不超过几个百分点)的 流体。这些注射泵也采用小的注射器，即具有约达100ml的容积的注射器。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供包括至少一个反应器的装置。该装置包括至少一个 线性活塞泵(其可被称为“注射器”)，所述或每个活塞泵包括管、活塞和联接到所述 活塞的臂，所述或每个活塞泵被布置为将原料注入相应的反应器。所述装置包括联接 至被配置为线性驱动所述活塞的所述活塞泵的臂的梁(或“杆”)或板。所述装置包括 用于驱动所述梁或板的线性致动器。

所述或每个活塞泵具有至少50毫升的容积以及有5mm最小直径的排出端口。所 述容积可以为至少100毫升、至少200毫升、至少500毫升或至少1升和/或不超过2 升、不超过5升、不超过10升或不超过20升。所述或每个排出端口可具有10mm、 20mm、50mm、1cm、2cm或5cm的最小直径和/或11cm或16cm的最大直径。

因此，例如，所述系统可被用于在相当长的周期内(例如10天、20天、30天或 更长，甚至达到150天)连续地将原料供给到反应器，而不需要打开反应器。这使所 述装置能够模拟工业规模的反应器，例如，连续流动和/或能够保持数千吨废水的反应 器。

所述装置可包括至少两个反应器和至少两个活塞泵。所述梁或板可被配置为同时 线性驱动所述活塞。

根据本发明的第二方面，提供包括至少一个化学或生化反应器的装置。所述装置 包括至少一个线性活塞泵，所述或每个活塞泵包括具有封闭端的管、所述管的所述封 闭端中的孔口、活塞和联接到被布置为沿行进轴线移动的所述活塞的臂，所述或每个 活塞泵被布置为将原料注入相应的反应器。所述装置包括联接至被配置为线性驱动所 述活塞的所述活塞泵的所述臂的梁或板。所述装置包括用于驱动所述梁或板的线性致 动器。

所述装置可包括一组至少两个反应器和一组至少两个活塞泵。所述活塞泵可被布 置为使所述行进轴线被平行对齐，并且所述梁或板可被配置为同时线性驱动所述活塞。

所述线性致动器可包括回转马达和用于将旋转运动转换成直线运动的诸如螺杆的 设备。

所述装置可包括至少6个反应器。所述装置可包括6至9个反应器。所述装置可 包括至少12个反应器、至少24个反应器或至少36个反应器。

所述或每个反应器可具有至少100毫升、至少1升、至少2升或至少5升和/或不 超过5升、不超过10升、不超过20升、不超过50升或不超过100升的容积。所述或 每个反应器可具有大约5升的容积。

每个活塞泵具有容积V_P，其可为所述反应器的容积的至少十分之一、至少二十分 之一或至少五十分之一。所述活塞泵的容积可以为所述反应器的容积的不超过五十分 之一或所述反应器的容积的一百分之一。

所述或每个反应器和所述或每个活塞泵可具有给定的容积并且所述线性致动器可 以以给定速度操作，使得保持时间为至少10天或至少20天和/或不超过30天、不超 过50天之间、不超过100天或不超过200天。所述或每个活塞泵可被冷却或加热。所 述活塞泵可包括用于在给料之前搅拌原料的混合器。