CN114011161A - 一种生物发酵逃液收集装置及收集方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种生物发酵逃液收集装置，包括发酵罐，所述发酵罐的右侧固定连接有第一连接管，所述第一连接管的右侧固定连接有旋风分离器，所述旋风分离器的顶部固定连接有排气管。该生物发酵逃液收集装置及收集方法，发酵罐内部液体通过第一连接管进入旋风分离器内部进行分离，分离后的废气通过排气管进入废气处理设备内部进行废气处理，PLC控制器进行控制，通过打开第三阀门，关闭排污阀门，发酵罐发酵过程中逃液通过收集漏斗和第三连接管进入收集罐内部，并且通过启动物料泵，第四连接管将收集罐内部的逃液抽取通过第五连接管排入预处理罐内部进行预处理，逃液效价偏高经后提取工序生产原料药，有效的降低了成本。
Description
技术领域
本发明涉及发酵逃液收集技术领域，具体为一种生物发酵逃液收集装置及收集方法。
背景技术
生物发酵工程是生物工程的一个重要组成部分，微生物利用碳水化合物发酵生产各种工业溶剂和化工原料，乙醇、丙酮-丁醇、丁醇-异丙醇、丙酮- 乙醇、2,3-丁二醇和甘油发酵是微生物进行溶剂发酵的几种形式。
现有技术中，抗生素发酵过程要充分通气和搅拌，并用天然油脂或用化学合成消沫剂来消除发酵过程中产生的大量泡沫，随着发酵时间的延长，在发酵过程中需提供足够的无菌气体，以保证抗生素生产菌进行新陈代谢的需要，发酵液效价越来越高，补料量增加，发酵液体积增大，效价提高，发酵过程补气量增大，发酵液中泡沫增多，一部分泡沫带发酵液经排气管和旋风分离器排入污水管网到环保处理，一部分泡沫经旋风分离器以气体状态进入废气处理系统，处理后直接排入大气中，一方面造成发酵液体积偏少，另一方面对周围环境造成污染，还增加污水处理量及成本，故此，提出一种生物发酵逃液收集装置及收集方法来解决上述的问题。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种生物发酵逃液收集装置及收集方法，具备减少污水处理量及成本等优点，解决了现有技术中抗生素发酵体积偏少、逃液增加废水处理成本和逃液污染周围环境的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种生物发酵逃液收集装置，包括发酵罐，所述发酵罐的右侧固定连接有第一连接管，所述第一连接管的右侧固定连接有旋风分离器，所述旋风分离器的顶部固定连接有排气管，所述排气管的右侧固定连接有废气处理设备，所述旋风分离器的底部固定连接有第二连接管，所述第二连接管的底部固定连接有收集漏斗，所述收集漏斗的底部固定连接有排污管道，所述排污管道的左侧设置有排料机构，所述发酵罐的顶部活动安装有活动盖，所述活动盖和发酵罐之间设置有紧固件；
所述排料机构包括与排污管道左侧固定连接的第三连接管，所述第三连接管的左侧固定连接有收集罐，所述收集罐的左侧固定连接有第四连接管，所述第四连接管的左侧固定连接有物料泵，所述物料泵的左侧固定连接有第五连接管，所述第五连接管的左侧固定连接有预处理罐。
进一步，所述第三连接管的外侧固定安装有第三阀门，所述排污管道的外侧固定安装有排污阀门。
进一步，所述排污管道的底部固定连接有污水管网，所述第三连接管向远离排污管道的一侧倾斜。
进一步，所述收集漏斗呈漏斗状，所述收集漏斗的顶部开设有缺口。
进一步，所述第三阀门和排污阀门可通过PLC控制器进行控制开闭，所述第三阀门和PLC控制器电连接，所述排污阀门和PLC控制器电连接。
进一步，所述紧固件包括与活动盖顶部固定安装的固定仓，所述固定仓的背面内壁固定安装有双轴电机，所述双轴电机左右两侧的输出轴均固定连接有分别与固定仓左右两侧内壁活动连接的螺杆，两个所述螺杆的外侧均螺纹连接有活动块，两个所述活动块的底部均固定连接有一端贯穿并延伸至固定仓外部的运动板。
进一步，所述活动块的内部开设有与螺杆螺纹连接的螺纹通孔，两个所述活动块的大小相同且互相对称，两个所述活动块内部螺纹方向相反。
进一步，所述固定仓的左右两侧均开设有与运动板大小相适配的运动通孔，所述运动板的底部固定连接有限位滑块，所述固定仓的内底壁开设有与限位滑块滑动连接的限位滑槽，所述活动盖的左右两侧内壁均固定连接有安装滑块，所述发酵罐的左右两侧均固定连接有与安装滑块滑动连接的安装滑轨。
一种生物发酵逃液收集装置的收集方法，包括以下步骤：
1)发酵罐内部液体通过第一连接管进入旋风分离器内部进行分离，分离后的废气通过排气管进入废气处理设备内部进行废气处理；
2)PLC控制器进行控制，通过打开第三阀门，关闭排污阀门，发酵罐发酵过程中逃液通过收集漏斗和第三连接管进入收集罐内部，并且通过启动物料泵，第四连接管将收集罐内部的逃液抽取通过第五连接管排入预处理罐内部进行预处理；
3)通过关闭第三阀门，打开排污阀门，发酵罐内部生物发酵间隙空消冷凝水和碱水煮罐冒顶水通过收集漏斗进入排污管道，从而进入污水管网对其进行排污处理；
4)通过启动双轴电机，双轴电机左右两侧的输出轴可分别带动两个螺杆转动，两个活动块可带动两个运动板向相背的一侧运动，从而两个运动板不再对发酵罐限位，便可将活动盖从发酵罐外侧取下。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种生物发酵逃液收集装置及收集方法，具备以下有益效果：
该生物发酵逃液收集装置及收集方法，发酵罐内部液体通过第一连接管进入旋风分离器内部进行分离，分离后的废气通过排气管进入废气处理设备内部进行废气处理，PLC控制器进行控制，通过打开第三阀门，关闭排污阀门，发酵罐发酵过程中逃液通过收集漏斗和第三连接管进入收集罐内部，并且通过启动物料泵，第四连接管将收集罐内部的逃液抽取通过第五连接管排入预处理罐内部进行预处理，逃液效价偏高经后提取工序生产原料药，有效的降低了成本，节能且更加环保，通过关闭第三阀门，打开排污阀门，发酵罐内部生物发酵间隙空消冷凝水和碱水煮罐冒顶水通过收集漏斗进入排污管道，从而进入污水管网对其进行排污处理，解决了空消冷凝水、碱水煮罐冒顶水和正常生产逃液回收三种状态切换，并且高效价的逃液回收增加生产收率，降低环保污水处理成本，通过启动双轴电机18，双轴电机18左右两侧的输出轴可分别带动两个螺杆19转动，两个活动块16可带动两个运动板20向相背的一侧运动，从而两个运动板20不再对发酵罐1限位，便可将活动盖15从发酵罐1外侧取下，从而方便对发酵罐1内部进行清洗和维护。
附图说明
图1为本发明提出的一种生物发酵逃液收集装置及收集方法结构示意图；
图2为本发明提出的一种生物发酵逃液收集装置及收集方法发酵罐和活动盖安装结构示意图。
图中：1发酵罐、2第一连接管、3排气管、4废气处理设备、5旋风分离器、6第二连接管、7收集漏斗、8排污管道、9第三连接管、10收集罐、11 第四连接管、12物料泵、13第五连接管、14预处理罐、15活动盖、16活动块、17固定仓、18双轴电机、19螺杆、20运动板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，一种生物发酵逃液收集装置，包括发酵罐1，发酵罐1的右侧固定连接有第一连接管2，第一连接管2的右侧固定连接有旋风分离器5，旋风分离器5的顶部固定连接有排气管3，排气管3的右侧固定连接有废气处理设备4，旋风分离器5的底部固定连接有第二连接管6，第二连接管6的底部固定连接有收集漏斗7，收集漏斗7呈漏斗状，收集漏斗7的顶部开设有缺口，收集漏斗7的底部固定连接有排污管道8，排污管道8的外侧固定安装有排污阀门，排污管道8的底部固定连接有污水管网，排污管道8的左侧设置有排料机构，所述发酵罐1的顶部活动安装有活动盖15，所述活动盖15和发酵罐1之间设置有紧固件。
其中，所述紧固件包括与活动盖15顶部固定安装的固定仓17，所述固定仓17的背面内壁固定安装有双轴电机18，所述双轴电机18左右两侧的输出轴均固定连接有分别与固定仓17左右两侧内壁活动连接的螺杆19，两个所述螺杆19的外侧均螺纹连接有活动块16，所述活动块16的内部开设有与螺杆 19螺纹连接的螺纹通孔，两个所述活动块16的大小相同且互相对称，两个所述活动块16内部螺纹方向相反，两个所述活动块16的底部均固定连接有一端贯穿并延伸至固定仓17外部的运动板20，所述固定仓17的左右两侧均开设有与运动板20大小相适配的运动通孔，所述运动板20的底部固定连接有限位滑块，所述固定仓17的内底壁开设有与限位滑块滑动连接的限位滑槽，所述活动盖15的左右两侧内壁均固定连接有安装滑块，所述发酵罐1的左右两侧均固定连接有与安装滑块滑动连接的安装滑轨，发酵罐1左右两侧均开设有与运动板20端部大小相适配的限位槽，活动盖15的内顶壁固定连接有与罐体1顶部紧密贴合的橡胶密封圈。
排料机构包括与排污管道8左侧固定连接的第三连接管9，第三连接管9 向远离排污管道8的一侧倾斜，第三连接管9的外侧固定安装有第三阀门，第三阀门和排污阀门可通过PLC控制器进行控制开闭，第三阀门和PLC控制器电连接，排污阀门和PLC控制器电连接，第三连接管9的左侧固定连接有收集罐10，收集罐10的左侧固定连接有第四连接管11，第四连接管11的左侧固定连接有物料泵12，物料泵12的左侧固定连接有第五连接管13，第五连接管13的左侧固定连接有预处理罐14。
一种生物发酵逃液收集装置的收集方法，包括以下步骤：
1)发酵罐1内部液体通过第一连接管2进入旋风分离器5内部进行分离，分离后的废气通过排气管3进入废气处理设备4内部进行废气处理；
2)PLC控制器进行控制，通过打开第三阀门9，关闭排污阀门，发酵罐1 发酵过程中逃液通过收集漏斗7和第三连接管9进入收集罐10内部，并且通过启动物料泵12，第四连接管11将收集罐10内部的逃液抽取通过第五连接管13排入预处理罐14内部进行预处理，逃液效价偏高经后提取工序生产原料药，有效的降低了成本，节能且更加环保；
3)通过关闭第三阀门9，打开排污阀门，发酵罐1内部生物发酵间隙空消冷凝水和碱水煮罐冒顶水通过收集漏斗7进入排污管道8，从而进入污水管网对其进行排污处理；
4)通过启动双轴电机18，双轴电机18左右两侧的输出轴可分别带动两个螺杆19转动，两个活动块16可带动两个运动板20向相背的一侧运动，从而两个运动板20不再对发酵罐1限位，便可将活动盖15从发酵罐1外侧取下。
文中出现的电器元件均与控制器及电源电连接，本发明的控制方式是通过控制器来控制的，控制器的控制电路通过本领域的技术人员简单编程即可实现，电源的提供也属于本领域的公知常识，并且本发明主要用来保护机械装置，所以本发明不再详细解释控制方式和电路连接。
上述实施例的工作原理为：
发酵罐1内部液体通过第一连接管2进入旋风分离器5内部进行分离，分离后的废气通过排气管3进入废气处理设备4内部进行废气处理，PLC控制器进行控制，通过打开第三阀门9，关闭排污阀门，发酵罐1发酵过程中逃液通过收集漏斗7和第三连接管9进入收集罐10内部，并且通过启动物料泵12，第四连接管11将收集罐10内部的逃液抽取通过第五连接管13排入预处理罐 14内部进行预处理，通过关闭第三阀门9，打开排污阀门，发酵罐1内部生物发酵间隙空消冷凝水和碱水煮罐冒顶水通过收集漏斗7进入排污管道8，从而进入污水管网对其进行排污处理。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种生物发酵逃液收集装置，包括发酵罐(1)，其特征在于：所述发酵罐(1)的右侧固定连接有第一连接管(2)，所述第一连接管(2)的右侧固定连接有旋风分离器(5)，所述旋风分离器(5)的顶部固定连接有排气管(3)，所述排气管(3)的右侧固定连接有废气处理设备(4)，所述旋风分离器(5)的底部固定连接有第二连接管(6)，所述第二连接管(6)的底部固定连接有收集漏斗(7)，所述收集漏斗(7)的底部固定连接有排污管道(8)，所述排污管道(8)的左侧设置有排料机构，所述发酵罐(1)的顶部活动安装有活动盖(15)，所述活动盖(15)和发酵罐(1)之间设置有紧固件；
所述排料机构包括与排污管道(8)左侧固定连接的第三连接管(9)，所述第三连接管(9)的左侧固定连接有收集罐(10)，所述收集罐(10)的左侧固定连接有第四连接管(11)，所述第四连接管(11)的左侧固定连接有物料泵(12)，所述物料泵(12)的左侧固定连接有第五连接管(13)，所述第五连接管(13)的左侧固定连接有预处理罐(14)。
2.根据权利要求1所述的一种生物发酵逃液收集装置，其特征在于：所述第三连接管(9)的外侧固定安装有第三阀门，所述排污管道(8)的外侧固定安装有排污阀门。
3.根据权利要求1所述的一种生物发酵逃液收集装置，其特征在于：所述排污管道(8)的底部固定连接有污水管网，所述第三连接管(9)向远离排污管道(8)的一侧倾斜。
4.根据权利要求1所述的一种生物发酵逃液收集装置，其特征在于：所述收集漏斗(7)呈漏斗状，所述收集漏斗(7)的顶部开设有缺口。
5.根据权利要求2所述的一种生物发酵逃液收集装置，其特征在于：所述第三阀门和排污阀门可通过PLC控制器进行控制开闭，所述第三阀门和PLC控制器电连接，所述排污阀门和PLC控制器电连接。
6.根据权利要求1所述的一种生物发酵逃液收集装置，其特征在于：所述紧固件包括与活动盖(15)顶部固定安装的固定仓(17)，所述固定仓(17)的背面内壁固定安装有双轴电机(18)，所述双轴电机(18)左右两侧的输出轴均固定连接有分别与固定仓(17)左右两侧内壁活动连接的螺杆(19)，两个所述螺杆(19)的外侧均螺纹连接有活动块(16)，两个所述活动块(16)的底部均固定连接有一端贯穿并延伸至固定仓(17)外部的运动板(20)。
7.根据权利要求6所述的一种生物发酵逃液收集装置，其特征在于：所述活动块(16)的内部开设有与螺杆(19)螺纹连接的螺纹通孔，两个所述活动块(16)的大小相同且互相对称，两个所述活动块(16)内部螺纹方向相反。
8.根据权利要求6所述的一种生物发酵逃液收集装置，其特征在于：所述固定仓(17)的左右两侧均开设有与运动板(20)大小相适配的运动通孔，所述运动板(20)的底部固定连接有限位滑块，所述固定仓(17)的内底壁开设有与限位滑块滑动连接的限位滑槽，所述活动盖(15)的左右两侧内壁均固定连接有安装滑块，所述发酵罐(1)的左右两侧均固定连接有与安装滑块滑动连接的安装滑轨。
9.一种生物发酵逃液收集装置的收集方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)发酵罐(1)内部液体通过第一连接管(2)进入旋风分离器(5)内部进行分离，分离后的废气通过排气管(3)进入废气处理设备(4)内部进行废气处理；
2)PLC控制器进行控制，通过打开第三阀门(9)，关闭排污阀门，发酵罐(1)发酵过程中逃液通过收集漏斗(7)和第三连接管(9)进入收集罐(10)内部，并且通过启动物料泵(12)，第四连接管(11)将收集罐(10)内部的逃液抽取通过第五连接管(13)排入预处理罐(14)内部进行预处理；
3)通过关闭第三阀门(9)，打开排污阀门，发酵罐(1)内部生物发酵间隙空消冷凝水和碱水煮罐冒顶水通过收集漏斗(7)进入排污管道(8)，从而进入污水管网对其进行排污处理；
4)通过启动双轴电机(18)，双轴电机(18)左右两侧的输出轴可分别带动两个螺杆(19)转动，两个活动块(16)可带动两个运动板(20)向相背的一侧运动，从而两个运动板(20)不再对发酵罐(1)限位，便可将活动盖(15)从发酵罐(1)外侧取下。
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