力表。
[0024]所述原料箱1與循環栗2的進口通過管路相連，循環栗2的出口通過4個支路(支路1、支路I1、支路II1、支路IV )與撞擊室8相連，撞擊室8的出口與閥門III 10通過管路相連后回到原料箱1，形成一個完整的閉合循環；
所述支路上從循環栗2的出口到撞擊室8的管路上依次設置閥門II 4、流量計5、壓力表6、水力空化反應器7、噴嘴9 ;所述噴嘴9與撞擊室8固定連接，并對稱布置于撞擊室8內；所述噴嘴為帶有液體射流的噴嘴；
所述循環栗2的出口通過管路與到原料箱1相連，所述循環栗2出口到原料箱1的管路上設有閥門I 3。
[0025]所述原料箱1容積為30L ;循環栗2揚程為50m ;所述管路循環系統均采用316L不銹鋼，規格為i>20mm*2mm ;所述壓力表的范圍為0~0.6MPa，所述流量計為轉子流量計。
[0026]所述水力空化反應器7為可嵌入孔板式可拆卸法蘭盤空化反應器，法蘭盤公稱通徑為20mm，外徑為100mm，厚度為14mm。所述孔板的孔數為13孔，孔徑1mm。
[0027]一種空化撞擊流微藻細胞破壁裝置，具體包括如下步驟:
A、在原料箱中加入20L水和未破壁的lKg小球藻微藻細胞原料，并攪拌混合均勻，形成比較稀疏的藻泥混合物；
B、開啟揚程為50m的循環栗，通過調節閥門使水和小球藻微藻細胞混合物充滿整個管道;
C、調節閥門使管內壓力為0.4MPa，同時使水和小球藻微藻細胞混合物流經轉子流量計和壓力表后，進入嵌入孔板(孔徑1_，13孔)的水力空化反應器產生空化并在壓力恢復區潰滅，隨后在撞擊室內經4個對稱布置的帶有液體射流的噴嘴后發生碰撞，形成強烈的湍動和壓力波動，使空化在撞擊區繼續發生。
[0028]D、撞擊室碰撞后的水和小球藻微藻細胞混合物經閥門后流入原料箱，繼續進行下一個循環，反應時間為30min。
[0029]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明。凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種空化撞擊流微藻破壁裝置，其特征在于，包括管路循環系統、空化撞擊流系統和測量系統；所述管路循環系統包括原料箱(1)、循環栗(2)、閥門I ~111 ;所述空化撞擊流系統包括水力空化反應器(7)、撞擊室(8)、噴嘴(9);測量系統包括流量計(5)、壓力表(6); 所述原料箱(1)與循環栗(2)的進口通過管路相連，循環栗(2)的出口通過2Ν個支路與撞擊室(8)相連，撞擊室(8)的出口與閥門111(10)通過管路相連后回到原料箱(1)，形成一個完整的閉合循環；所述Ν彡1 ; 所述支路上從循環栗(2)的出口到撞擊室(8)的管路上依次設置閥門II (4)、流量計(5)、壓力表(6)、水力空化反應器(7)、噴嘴(9);所述噴嘴(9)與撞擊室(8)固定連接，并對稱布置于撞擊室(8)內； 所述循環栗(2)的出口通過管路與到原料箱(1)相連，所述循環栗(2)出口到原料箱(1)的管路上設有閥門I (3)。2.根據權利要求1所述的一種空化撞擊流微藻破壁裝置，其特征在于，所述支路數量為4，其中，Ν=2。3.根據權利要求1所述的一種空化撞擊流微藻破壁裝置，其特征在于，所述原料箱(1)容積為30L，循環栗(2)揚程為45~60m，所述管路循環系統均采用316L不銹鋼，規格為?20mm*2mm，所述壓力表的范圍為0~0.6MPa，流量計為轉子流量計。4.根據權利要求1所述的一種空化撞擊流微藻破壁裝置，其特征在于，所述水力空化反應器(7)為可嵌入孔板式可拆卸法蘭盤空化反應器，法蘭盤公稱通徑為20_，外徑為100mm，厚度為 14mm。5.根據權利要求4所述的一種空化撞擊流微藻破壁裝置，其特征在于，所述孔板為單孔或多孔孔板，開孔率為0.02-0.1。6.根據權利要求5所述的一種空化撞擊流微藻破壁裝置，其特征在于，所述多孔孔板的孔數為5~20個。7.根據權利要求1所述的一種空化撞擊流微藻細胞破壁裝置的使用方法，其特征在于，具體包括如下步驟: A、在原料箱(1)中加入流體和未破壁的微藻細胞原料，并攪拌混合均勻； B、開啟循環栗(2)，通過調節閥門II(4)和閥門111(10)使流體和微藻細胞混合物充滿整個管道； C、流體和微藻細胞混合物流經轉子流量計(5)和壓力表(6)后，進入水力空化反應器(7)，隨后在撞擊室內經2N個對稱布置的噴嘴(9)后發生碰撞； D、撞擊室內碰撞后的流體和微藻細胞混合物經閥門III(10)后流入原料箱，繼續進行下一個循環。8.根據權利要求7所述的一種空化撞擊流微藻破壁裝置的使用方法，其特征在于，所述微藻細胞原料為脂質含量較高的富油微藻或可產生生物活性的經濟微藻，所述的流體為水、甲醇、乙醇等流動性較好的液體。9.根據權利要求7所述的一種空化撞擊流微藻破壁裝置的使用方法，其特征在于，所述微藻細胞原料為小球藻、杜氏硅藻、鹽藻和扁藻等。10.根據權利要求7所述的一種空化撞擊流微藻破壁裝置的使用方法，其特征在于，步驟C所述的流體和微藻循環反應的時間為10~30min，本發明所述裝置工作時，壓力為 bο τη ττ?ττ.r\
【專利摘要】本發明屬于微藻細胞破壁領域，具體公開了一種空化撞擊流微藻細胞破壁裝置及其使用方法。本發明包括管路循環系統、空化撞擊流系統和測量系統。流體和微藻細胞藻漿通過空化撞擊后可在較大范圍內形成一個均勻空化強化場，且在空泡潰滅時產生的微射流和瞬時高溫高壓反復作用于細胞表面，打破分子結構，將有機物分子擊碎，從而使細胞破壁。本發明的空化撞擊流微藻細胞破壁裝置耦合了水力空化和撞擊流技術，充分利用了空泡潰滅產生的瞬時微射流、沖擊波和撞擊區碰撞、剪切和擠壓形成的強烈湍動和壓力波動，撞擊區的強烈湍動增加了空化發生的湍流條件，使空化在撞擊區繼續發生，大大提高了破壁效果，且裝置結構簡單、運行成本低、易于實現工業化。
【IPC分類】C12M1/33, C12M1/34, C12N1/06
【公開號】CN105420092
【申請號】CN201510921809
【發明人】何志霞, 紀長浩, 郭根苗, 徐貴生, 王梅
【申請人】江蘇大學
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2015年12月14日