CN101580796B - 微孔鼓泡式发酵罐 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是提供一种微孔鼓泡式发酵罐，包括罐体、压力控制装置、pH控制装置、温控装置、DO控制装置、消泡装置和在罐体内部设置的一套微孔鼓泡装置，该微孔鼓泡装置包括形成无菌空气的气体发生装置以及分别通过输气管和气体发生装置连接的第一气体分布器和第二气体分布器，第一气体分布器和第二气体分布器从罐体外壁伸入到罐体中，对称布置于罐体上，第一气体分布器和第二气体分布器连接的脉冲对偶控制器，使第一气体分布器和第二气体分布器形成交替工作。本发明装置结构简单、操作方便；省去了机械搅拌系统，降低了供气量，节省了能源消耗；循环脉冲气流使得氧在发酵液中充分溶解，提高了目的菌种的质量和产量。

Description

微孔鼓泡式发酵罐
技术领域
本发明涉及生物发酵技术领域，特别是涉及一种应用于液体深层发酵技术中的微孔鼓泡式发酵罐。 
背景技术
液体深层发酵技术在生物制药、酶制剂、有机酸、保健食品等生产领域已广泛应用了几十年。液体深层发酵的基本原理是将目的菌种置于液体培养基中，然后通过控温、供气、搅拌等手段，使目的菌种在适宜环境中迅速生长、繁殖，生产出人们所需的产物。提高发酵液中溶解氧的关键是要减小气泡的直径，增加气泡与发酵液的接触面。目前，一般采用利用机械搅拌方式，即将全部发酵液搅动，搅动得越剧烈，气泡打碎得越细，随着能耗急剧上升，大量能耗转变为液体的动能，功率消耗是很大。 
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对上述现有技术能耗消耗大等不足，提供一种可免去机械搅拌，利用气泡和发酵液比重的差异，气泡在发酵液中自然上升，带动发酵液上升，从而起到搅拌的作用的一种微孔鼓泡式发酵罐。 
微孔鼓泡式发酵罐，包括罐体、压力控制装置、pH控制装置、温控装置、DO控制装置、消泡装置，其特征在于：还包括微孔鼓泡装置，该微孔鼓泡装置包括形成无菌空气的气体发生装置以及第一气体分布器和第二气体分布器，第一气体分布器和第二气体分布器上均设置有微孔套膜，第一气体分布器和第二气体分布器分别通过输气管与气体发生装置连接，第一气体分布器和第二气体分布器从罐体外壁伸入到罐体中，第一气体分布器和第二气体分布器对称布置于罐体上； 
以及与第一气体分布器和第二气体分布器连接的脉冲对偶控制器，该脉冲 对偶控制器用于使第一气体分布器和第二气体分布器形成交替工作。 
所述第一气体分布器以及第二气体分布器均包括主体管道、若干个设置于该主体管道上的歧管以及固定连接于主体管道气体输入口的电动阀门，电动阀门与脉冲对偶控制器电连接。 
所述的微孔套膜设置在歧管外侧，其材质为耐高温抗腐蚀卫生级弹性膜片。 
所述第一气体分布器以及第二气体分布器还包括设置于主体管道和电动阀门之间的止回阀。 
所述的第一气体分布器和第二气体分布器上的歧管分布在同一个圆周上，彼此对称且数量相等，所述的歧管外侧罩有一层微孔套膜，优选耐高温抗腐蚀卫生级弹性套膜片。 
所述的主体管道距封头上端面的距离为主体管道孔径的1.5倍。 
本发明的有益效果：本发明装置结构简单、操作方便；省去了机械搅拌系统，降低了供气量，节省了能源消耗；循环脉冲气流使得氧在发酵液中充分溶解，提高了目的菌种的质量和产量。 
附图说明
图1是本发明微孔鼓泡式发酵罐的原理图。 
图2为沿图1中A-A线的向视图。 
图中：1、罐体；2、pH控制装置；3、温控装置；4、DO控制装置；5、压力控制装置；6、消泡装置；7、微孔鼓泡装置；8、第一气体分布器；9、第二气体分布器；10、电动阀门A；11、电动阀门B；12、止回阀A；13、止回阀B；14、主体管道；15、歧管；16、气体发生装置；17、脉冲对偶控制器；18、管道气体输入口；19、输气管；20、微孔套膜。 
具体实施方式
实施例1 
如图1、图2、所示，微孔鼓泡式发酵罐，包括罐体1、压力控制装置5、pH控制装置5、温控装置3、DO控制装置4、消泡装置6和微孔鼓泡装置7，微孔鼓泡装置7包括形成无菌空气的气体发生装置16，以及第一气体分布器8和第二气体分布器9，第一气体分布器8和第二气体分布器9上均设置有微孔套膜20，第一气体分布器8和第二气体分布器9分别通过输气管19与气体发生装置16连接，第一气体分布器8和第二气体分布器9从罐体1外壁伸入到罐体1中，第一气体分布器8和第二气体分布器9对称布置于罐体1上； 
第一气体分布器8和第二气体分布器9连接的脉冲对偶控制器17，该脉冲对偶控制器17用于使第一气体分布器8和第二气体分布器9形成交替工作。 
第一气体分布器8以及第二气体分布器9均包括主体管道14、若干个设置于该主体管道14上的歧管15以及分别固定连接于主体管道气体输入口18的电动阀门A10和电动阀门B11与脉冲对偶控制器17电连接。 
第一气体分布器8以及第二气体分布器9还包括分别设置于主体管道14和电动阀门A10和电动阀门B11之间的止回阀A12和止回阀B13。 
气体发生装置16产生无菌空气，经由输气管19送至第一气体分布器8和第二气体分布器9中，由脉冲对偶控制器17控制，使第一气体分布器8和第二气体分布器9轮流循环工作，即当电动阀门A10关闭时，第二气体分布器9工作，当电动阀门A11关闭时，第二气体分布器8工作，这样就在发酵液中产生了循环脉冲气流，在脉冲气流的带动下，发酵液产生脉冲环流而相互冲击、碰撞，使气泡分散，气液固三相混合均匀。 

Claims (7)

1.微孔鼓泡式发酵罐，包括罐体、压力控制装置、pH控制装置、温控装置、DO控制装置、消泡装置，其特征在于：还包括微孔鼓泡装置，该微孔鼓泡装置包括形成无菌空气的气体发生装置；
以及第一气体分布器和第二气体分布器，第一气体分布器和第二气体分布器上均设置有微孔套膜，第一气体分布器和第二气体分布器分别通过输气管与气体发生装置连接，第一气体分布器和第二气体分布器从罐体外壁伸入到罐体中，第一气体分布器和第二气体分布器对称布置于罐体上；
以及与第一气体分布器和第二气体分布器连接的脉冲对偶控制器，该脉冲对偶控制器用于使第一气体分布器和第二气体分布器形成交替工作。
2.根据权利要求1所述的微孔鼓泡式发酵罐，其特征在于：所述第一气体分布器以及第二气体分布器均包括主体管道、若干个设置于该主体管道上的歧管以及固定连接于主体管道气体输入口的电动阀门，电动阀门与脉冲对偶控制器电连接。
3.根据权利要求1和2所述的微孔鼓泡式发酵罐，其特征在于：所述的微孔套膜设置在歧管外侧。
4.根据权利要求3所述的微孔鼓泡式发酵罐，其特征在于：所述的微孔套膜为耐高温抗腐蚀卫生级弹性膜片。
5.根据权利要求2所述的微孔鼓泡式发酵罐，其特征在于：所述第一气体分布器以及第二气体分布器还包括设置于主体管道和电动阀门之间的止回阀。
6.根据权利要求2所述的微孔鼓泡式发酵罐，其特征在于：所述的第一气体分布器和第二气体分布器上的歧管分布在同一个圆周上，彼此对称且数量相等。
7.根据权利要求2所述的微孔鼓泡式发酵罐，其特征在于：所述的主体管道距封头上端面的距离为主体管道孔径的1.5倍。
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