CN114958556A - 一种微生物发酵罐微生物繁殖装置 - Google Patents

一种微生物发酵罐微生物繁殖装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种微生物发酵罐微生物繁殖装置，涉及微生物繁殖技术领域，包括微生物发酵罐体，所述微生物发酵罐体的正面固定安装有控制器主体，所述微生物发酵罐体的左侧固定安装有氧气发生器，所述微生物发酵罐体的右侧固定安装有蒸汽发生器。本发明通过控制驱动电机工作，可带动提升桨旋转，由空心筒对微生物发酵罐体内腔底部的物料进行抽取，使物料通过空心筒的顶部喷出，形成循环，循环的过程中，物料会通过充氧板的内部移动，控制氧气发生器工作，通过进氧弯管和分流腔的内腔向气流槽内输送氧气，氧气随之通过充氧喷嘴处喷出，融入物料的内部，即实现均匀充氧的功能，增加微生物繁殖的效率，降低操作者的体力消耗，提升本装置的可靠性。

Description

一种微生物发酵罐微生物繁殖装置
技术领域
本发明涉及微生物繁殖技术领域，具体涉及一种微生物发酵罐微生物繁殖装置。
背景技术
微生物发酵即是指利用微生物，在适宜的条件下，将原料经过特定的代谢途径转化为人类所需要的产物的过程，微生物发酵生产水平主要取决于菌种本身的遗传特性和培养条件，微生物发酵广泛应用在医药、食品、能源、化学、农业、环境保护等方面，微生物繁殖的过程中会使用到微生物发酵罐。针对现有技术存在以下问题：
1、现有的微生物发酵罐不具备均匀充氧的功能，多通过工人手动将输氧管伸入发酵罐的内部进行充氧处理，充氧不均匀，影响微生物繁殖的效率；
2、现有的微生物发酵罐不具备杀菌处理的功能，发酵罐在闲置时内部难免会滋生细菌，直接将物料添加至发酵罐的内部进行发酵处理，极易影响微生物繁殖的效果，有待改进。
发明内容
本发明提供一种微生物发酵罐微生物繁殖装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种微生物发酵罐微生物繁殖装置，包括微生物发酵罐体，所述微生物发酵罐体的正面固定安装有控制器主体，所述微生物发酵罐体的左侧固定安装有氧气发生器，所述微生物发酵罐体的右侧固定安装有蒸汽发生器，所述微生物发酵罐体的顶部固定连接有进料阀门管，所述微生物发酵罐体的底部固定连接有排料阀门管，所述微生物发酵罐体的左侧固定连接有气体释压阀，所述微生物发酵罐体的内腔中设置有充分充氧机构，所述微生物发酵罐体的顶部设置有高温杀菌机构。
所述充分充氧机构包括驱动电机、充氧隔板和消泡隔板，所述驱动电机固定安装在微生物发酵罐体的顶部，所述充氧隔板固定安装在微生物发酵罐体的内壁上，所述充氧隔板的内壁上固定安装有空心筒，所述驱动电机的输出轴延伸至空心筒的内腔中固定连接有提升桨，所述氧气发生器的输出端固定连接有进氧弯管，所述进氧弯管远离氧气发生器的一端与微生物发酵罐体的左侧固定连接，所述进氧弯管的中部固定连接有氧气降温管道，所述氧气降温管道内腔的顶部和底部均固定连接有分流盘，两个所述分流盘之间固定连接有换热环，所述换热环的内壁上固定安装有空心内管，所述换热环的内壁上固定安装有石墨片，所述石墨片的外表面开设有圆形通槽，所述石墨片的内壁上固定连接有位于圆形通槽内腔中的换热架。
所述高温杀菌机构包括温度补偿管道和杀菌阀管，所述杀菌阀管固定连接在微生物发酵罐体的顶部，所述杀菌阀管的顶部固定连接有温度补偿管道，所述温度补偿管道的顶部螺纹连接有蒸汽输送管道，所述蒸汽输送管道远离温度补偿管道的一端与蒸汽发生器的输出端螺纹连接。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述氧气降温管道的内部填充有酚醛泡沫填充物，所述氧气降温管道的内壁上焊接有导向隔板，所述充氧隔板的内壁上固定连接有充氧板，所述充氧隔板、微生物发酵罐体的内部开设有分流腔，所述充氧板的内部开设有气流槽，所述充氧板的内壁上焊接有引流隔板，所述充氧板的内壁上固定连接有充氧喷嘴。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述消泡隔板固定安装在微生物发酵罐体的内壁上，所述消泡隔板的底部固定连接有导向罩，所述消泡隔板的底部固定安装有弹性橡胶套管，所述弹性橡胶套管内腔的顶部和底部之间固定安装有弹动弹性件，所述弹性橡胶套管的底部焊接有焊接块，所述焊接块的内侧焊接有弹动筒。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述弹动筒内腔的底部固定安装有支撑弹性件，所述支撑弹性件的顶部固定安装有储料框，所述储料框的底部与弹动筒内腔的底部之间设置有称重传感器。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述储料框的外壁上固定连接有橡胶翅，所述橡胶翅的外壁与弹动筒的内壁固定连接，所述储料框的底部固定连接有电磁蝶阀，所述储料框的内壁上焊接有消泡板，所述称重传感器、电磁蝶阀之间电信号连接。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述消泡板的顶部开设有过料槽，所述消泡板的内壁上焊接有位于过料槽内腔中的安装基杆，所述安装基杆的顶部焊接有锥形消泡分叉，所述消泡板的底部固定连接有下连筒，所述下连筒的内壁上焊接有三角条。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述温度补偿管道的内壁上固定安装有不锈钢空心杆，所述不锈钢空心杆的数量设置为三个，三个所述不锈钢空心杆设置在不同的高度且在竖直方向上交错，所述不锈钢空心杆的内壁上固定安装有内翅环，所述内翅环的内壁上固定安装有电热丝。
由于采用了上述技术方案，本发明相对现有技术来说，取得的技术进步是：
1、本发明提供一种微生物发酵罐微生物繁殖装置，采用驱动电机、提升桨、充氧板、分流腔和气流槽的结合，控制驱动电机工作，可带动提升桨旋转，由空心筒对微生物发酵罐体内腔底部的物料进行抽取，使物料通过空心筒的顶部喷出，形成循环，循环的过程中，物料会通过充氧板的内部移动，控制氧气发生器工作，通过进氧弯管和分流腔的内腔向气流槽内输送氧气，氧气随之通过充氧喷嘴处喷出，融入物料的内部，即实现均匀充氧的功能，增加微生物繁殖的效率，降低操作者的体力消耗，提升本装置的可靠性。
2、本发明提供一种微生物发酵罐微生物繁殖装置，采用温度补偿管道、蒸汽输送管道、杀菌阀管、不锈钢空心杆和电热丝的结合，控制蒸汽发生器工作并开启杀菌阀管，通过蒸汽输送管道、温度补偿管道向微生物发酵罐体的内腔中输送高温蒸汽，蒸汽随之在微生物发酵罐体的内腔中汇集，对微生物发酵罐体的内腔进行高温高压杀菌处理，避免微生物发酵罐体内部的细菌影响微生物繁殖效果的问题，且控制电热丝通电，通过内翅环和不锈钢空心杆的配合，可对温度补偿管道内腔中的空气进行加热处理，蒸汽在途经温度补偿管道的内腔时会被加热，实现对蒸汽进行温度补偿的功能，避免蒸汽在输送的途中温度被环境温度降低的问题，提升蒸汽杀菌的充分性。
3、本发明提供一种微生物发酵罐微生物繁殖装置，采用氧气降温管道、换热环、石墨片和换热架的结合，预先将外接水冷装置的管道与氧气降温管道左侧的两个端口连接上，控制其工作向氧气降温管道的内腔中输送冷水，氧气进入分流腔的内腔之前会通过换热环的内腔流动，进而实现对氧气进行降温处理的功能，避免氧气的温度较大会影响微生物发酵罐体内部物料正常发酵的问题，且通过石墨片的设计，可对冷水的温度进行快速吸收，配合换热架将冷水的温度快速传递氧气内，提升氧气被降温的充分性。
4、本发明提供一种微生物发酵罐微生物繁殖装置，采用导向罩、锥形消泡分叉、三角条、电磁蝶阀和称重传感器的结合，空心筒顶部排出的物料，会通过消泡隔板和导向罩的导向冲向消泡板，通过锥形消泡分叉和三角条的配合，可对物料内部的气泡产生竖直的剪切力，实现对气泡进行破碎处理的功能，提升微生物繁殖的效果，且通过称重传感器可对储料框的整体重量进行监测，到达预设值后，控制电磁蝶阀开启，将储料框内部汇集的物料排放出，弹动筒整体的重力会突然降低，使得弹动弹性件在竖直方向上产生弹动，促使锥形消泡分叉和三角条同时竖直移动，提升其破碎气泡的效果。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明微生物发酵罐体的内部结构示意图；
图3为本发明充氧板的剖视结构示意图；
图4为本发明氧气降温管道的内部结构示意图；
图5为本发明换热环的剖视结构示意图；
图6为本发明消泡隔板的部分剖视结构示意图；
图7为本发明弹动筒的内部结构示意图；
图8为本发明消泡板的部分剖视结构示意图；
图9为本发明温度补偿管道的剖视结构示意图。
图中：1、微生物发酵罐体；11、进料阀门管；12、排料阀门管；13、气体释压阀；2、控制器主体；3、氧气发生器；4、蒸汽发生器；
5、充分充氧机构；51、驱动电机；52、充氧隔板；53、空心筒；54、提升桨；55、充氧板；551、气流槽；552、引流隔板；553、充氧喷嘴；56、消泡隔板；561、导向罩；562、弹性橡胶套管；563、弹动弹性件；564、焊接块；565、弹动筒；566、支撑弹性件；567、称重传感器；568、橡胶翅；569、电磁蝶阀；5691、储料框；5692、消泡板；5693、安装基杆；5694、锥形消泡分叉；5695、下连筒；5696、三角条；57、进氧弯管；58、分流腔；59、氧气降温管道；591、酚醛泡沫填充物；592、分流盘；593、导向隔板；594、换热环；5941、石墨片；5942、圆形通槽；5943、换热架；5944、空心内管；
6、高温杀菌机构；61、温度补偿管道；611、不锈钢空心杆；612、内翅环；613、电热丝；62、蒸汽输送管道；63、杀菌阀管。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步详细说明：
实施例1
如图1-9所示，本发明提供了一种微生物发酵罐微生物繁殖装置，包括微生物发酵罐体1，微生物发酵罐体1的正面固定安装有控制器主体2，微生物发酵罐体1的左侧固定安装有氧气发生器3，微生物发酵罐体1的右侧固定安装有蒸汽发生器4，微生物发酵罐体1的顶部固定连接有进料阀门管11，微生物发酵罐体1的底部固定连接有排料阀门管12，微生物发酵罐体1的左侧固定连接有气体释压阀13，微生物发酵罐体1的内腔中设置有充分充氧机构5，微生物发酵罐体1的顶部设置有高温杀菌机构6，充分充氧机构5包括驱动电机51、充氧隔板52和消泡隔板56，驱动电机51固定安装在微生物发酵罐体1的顶部，充氧隔板52固定安装在微生物发酵罐体1的内壁上，充氧隔板52的内壁上固定安装有空心筒53，驱动电机51的输出轴延伸至空心筒53的内腔中固定连接有提升桨54，氧气发生器3的输出端固定连接有进氧弯管57，进氧弯管57远离氧气发生器3的一端与微生物发酵罐体1的左侧固定连接，进氧弯管57的中部固定连接有氧气降温管道59，氧气降温管道59内腔的顶部和底部均固定连接有分流盘592，两个分流盘592之间固定连接有换热环594，换热环594的内壁上固定安装有空心内管5944，换热环594的内壁上固定安装有石墨片5941，石墨片5941的外表面开设有圆形通槽5942，石墨片5941的内壁上固定连接有位于圆形通槽5942内腔中的换热架5943，高温杀菌机构6包括温度补偿管道61和杀菌阀管63，杀菌阀管63固定连接在微生物发酵罐体1的顶部，杀菌阀管63的顶部固定连接有温度补偿管道61，温度补偿管道61的顶部螺纹连接有蒸汽输送管道62，蒸汽输送管道62远离温度补偿管道61的一端与蒸汽发生器4的输出端螺纹连接，预先将外接水冷装置的管道与氧气降温管道59左侧的两个端口连接上，控制其工作向氧气降温管道59的内腔中输送冷水，氧气进入分流腔58的内腔之前会通过换热环594的内腔流动，实现对氧气进行降温的功能，通过石墨片5941的设计，可对冷水的温度进行快速吸收，配合换热架5943将冷水的温度快速传递氧气内，提升氧气被降温的充分性，开启进料阀门管11可将待发酵的物料添加至微生物发酵罐体1的内腔中，控制排料阀门管12开启，可将微生物发酵罐体1内部的物料排放出，控制驱动电机51工作，带动提升桨54旋转，对物料进行翻转，提升发酵的效果，通过空心内管5944的设计，降低换热环594内腔的体积，提升氧气与石墨片5941的接触速率。
实施例2
如图1-9所示，在实施例1的基础上，本发明提供一种技术方案：优选的，氧气降温管道59的内部填充有酚醛泡沫填充物591，氧气降温管道59的内壁上焊接有导向隔板593，充氧隔板52的内壁上固定连接有充氧板55，充氧隔板52、微生物发酵罐体1的内部开设有分流腔58，充氧板55的内部开设有气流槽551，充氧板55的内壁上焊接有引流隔板552，充氧板55的内壁上固定连接有充氧喷嘴553，控制驱动电机51工作，可带动提升桨54旋转，由空心筒53对微生物发酵罐体1内腔底部的物料进行抽取，使物料通过空心筒53的顶部喷出，形成循环，循环的过程中，物料会通过充氧板55的内部移动，控制氧气发生器3工作，通过进氧弯管57和分流腔58的内腔向气流槽551内输送氧气，氧气随之通过充氧喷嘴553处喷出，融入物料的内部，即实现均匀充氧的功能，通过酚醛泡沫填充物591的设计，提升氧气降温管道59的保温性能，降低冷水温度的流失，引流隔板552的设计，可对物料进行阻隔，提升物料与充氧喷嘴553的接触速率，增加充氧充分性。
实施例3
如图1-9所示，在实施例1的基础上，本发明提供一种技术方案：优选的，消泡隔板56固定安装在微生物发酵罐体1的内壁上，消泡隔板56的底部固定连接有导向罩561，消泡隔板56的底部固定安装有弹性橡胶套管562，弹性橡胶套管562内腔的顶部和底部之间固定安装有弹动弹性件563，弹性橡胶套管562的底部焊接有焊接块564，焊接块564的内侧焊接有弹动筒565，弹动筒565内腔的底部固定安装有支撑弹性件566，支撑弹性件566的顶部固定安装有储料框5691，储料框5691的底部与弹动筒565内腔的底部之间设置有称重传感器567，储料框5691的外壁上固定连接有橡胶翅568，橡胶翅568的外壁与弹动筒565的内壁固定连接，储料框5691的底部固定连接有电磁蝶阀569，储料框5691的内壁上焊接有消泡板5692，称重传感器567、电磁蝶阀569之间电信号连接，消泡板5692的顶部开设有过料槽，消泡板5692的内壁上焊接有位于过料槽内腔中的安装基杆5693，安装基杆5693的顶部焊接有锥形消泡分叉5694，消泡板5692的底部固定连接有下连筒5695，下连筒5695的内壁上焊接有三角条5696，空心筒53顶部排出的物料，会通过消泡隔板56和导向罩561的导向冲向消泡板5692，通过锥形消泡分叉5694和三角条5696的配合，可对物料内部的气泡产生竖直的剪切力，实现对气泡进行破碎处理的功能，提升微生物繁殖的效果，且通过称重传感器567可对储料框5691的整体重量进行监测，到达预设值后，控制电磁蝶阀569开启，将储料框5691内部汇集的物料排放出，弹动筒565整体的重力会突然降低，使得弹动弹性件563在竖直方向上产生弹动，促使锥形消泡分叉5694和三角条5696同时竖直移动，提升其破碎气泡的效果，弹性橡胶套管562用于对弹动弹性件563进行包裹保护，延长其使用寿命。
实施例4
如图1-9所示，在实施例1的基础上，本发明提供一种技术方案：优选的，温度补偿管道61的内壁上固定安装有不锈钢空心杆611，不锈钢空心杆611的数量设置为三个，三个不锈钢空心杆611设置在不同的高度且在竖直方向上交错，不锈钢空心杆611的内壁上固定安装有内翅环612，内翅环612的内壁上固定安装有电热丝613，控制蒸汽发生器4工作并开启杀菌阀管63，通过蒸汽输送管道62、温度补偿管道61向微生物发酵罐体1的内腔中输送高温蒸汽，蒸汽随之在微生物发酵罐体1的内腔中汇集，对微生物发酵罐体1的内腔进行高温高压杀菌处理，同时控制电热丝613通电，通过内翅环612和不锈钢空心杆611的配合，可对温度补偿管道61内腔中的空气进行加热处理，蒸汽在途经温度补偿管道61的内腔时会被加热，实现对蒸汽进行温度补偿的功能，通过将三个不锈钢空心杆611交错设计，提升温度补偿的充分性，内翅环612的材质为不锈钢，用于快速传递温度并对电热丝613进行支撑。
下面具体说一下该微生物发酵罐微生物繁殖装置的工作原理。
如图1-9所示，使用前，控制蒸汽发生器4工作并开启杀菌阀管63，向微生物发酵罐体1的内腔中输送高温蒸汽，实现杀菌的功能，同时控制电热丝613通电，对蒸汽进行温度补偿，提升蒸汽杀菌的充分性，使用时，开启进料阀门管11将待发酵的物料添加至微生物发酵罐体1的内腔中，进行发酵处理，发酵的过程中物料中的微生物会在微生物发酵罐体1的内腔中繁殖，发酵过程中，可控制驱动电机51工作，带动提升桨54旋转，对物料进行翻转，提升发酵的效果，若需对物料进行充氧处理，驱动电机51工作的同时，开启氧气发生器3即可，若需对氧气的温度进行降低，预先将外接水冷装置的管道与氧气降温管道59左侧的两个端口连接上，控制其工作向氧气降温管道59的内腔中输送冷水，冷水会通过换热环594对氧气进行降温处理，控制排料阀门管12开启，可将微生物发酵罐体1内部的物料排放出。
上文一般性的对本发明做了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之做一些修改或改进，这对于技术领域的一般技术人员是显而易见的。因此，在不脱离本发明思想精神的修改或改进，均在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种微生物发酵罐微生物繁殖装置，包括微生物发酵罐体(1)，所述微生物发酵罐体(1)的正面固定安装有控制器主体(2)，所述微生物发酵罐体(1)的左侧固定安装有氧气发生器(3)，所述微生物发酵罐体(1)的右侧固定安装有蒸汽发生器(4)，其特征在于：所述微生物发酵罐体(1)的顶部固定连接有进料阀门管(11)，所述微生物发酵罐体(1)的底部固定连接有排料阀门管(12)，所述微生物发酵罐体(1)的左侧固定连接有气体释压阀(13)，所述微生物发酵罐体(1)的内腔中设置有充分充氧机构(5)，所述微生物发酵罐体(1)的顶部设置有高温杀菌机构(6)；
所述充分充氧机构(5)包括驱动电机(51)、充氧隔板(52)和消泡隔板(56)，所述驱动电机(51)固定安装在微生物发酵罐体(1)的顶部，所述充氧隔板(52)固定安装在微生物发酵罐体(1)的内壁上，所述充氧隔板(52)的内壁上固定安装有空心筒(53)，所述驱动电机(51)的输出轴延伸至空心筒(53)的内腔中固定连接有提升桨(54)，所述氧气发生器(3)的输出端固定连接有进氧弯管(57)，所述进氧弯管(57)远离氧气发生器(3)的一端与微生物发酵罐体(1)的左侧固定连接，所述进氧弯管(57)的中部固定连接有氧气降温管道(59)，所述氧气降温管道(59)内腔的顶部和底部均固定连接有分流盘(592)，两个所述分流盘(592)之间固定连接有换热环(594)，所述换热环(594)的内壁上固定安装有空心内管(5944)，所述换热环(594)的内壁上固定安装有石墨片(5941)，所述石墨片(5941)的外表面开设有圆形通槽(5942)，所述石墨片(5941)的内壁上固定连接有位于圆形通槽(5942)内腔中的换热架(5943)；
所述高温杀菌机构(6)包括温度补偿管道(61)和杀菌阀管(63)，所述杀菌阀管(63)固定连接在微生物发酵罐体(1)的顶部，所述杀菌阀管(63)的顶部固定连接有温度补偿管道(61)，所述温度补偿管道(61)的顶部螺纹连接有蒸汽输送管道(62)，所述蒸汽输送管道(62)远离温度补偿管道(61)的一端与蒸汽发生器(4)的输出端螺纹连接。
2.根据权利要求1所述的一种微生物发酵罐微生物繁殖装置，其特征在于：所述氧气降温管道(59)的内部填充有酚醛泡沫填充物(591)，所述氧气降温管道(59)的内壁上焊接有导向隔板(593)，所述充氧隔板(52)的内壁上固定连接有充氧板(55)，所述充氧隔板(52)、微生物发酵罐体(1)的内部开设有分流腔(58)，所述充氧板(55)的内部开设有气流槽(551)，所述充氧板(55)的内壁上焊接有引流隔板(552)，所述充氧板(55)的内壁上固定连接有充氧喷嘴(553)。
3.根据权利要求1所述的一种微生物发酵罐微生物繁殖装置，其特征在于：所述消泡隔板(56)固定安装在微生物发酵罐体(1)的内壁上，所述消泡隔板(56)的底部固定连接有导向罩(561)，所述消泡隔板(56)的底部固定安装有弹性橡胶套管(562)，所述弹性橡胶套管(562)内腔的顶部和底部之间固定安装有弹动弹性件(563)，所述弹性橡胶套管(562)的底部焊接有焊接块(564)，所述焊接块(564)的内侧焊接有弹动筒(565)。
4.根据权利要求3所述的一种微生物发酵罐微生物繁殖装置，其特征在于：所述弹动筒(565)内腔的底部固定安装有支撑弹性件(566)，所述支撑弹性件(566)的顶部固定安装有储料框(5691)，所述储料框(5691)的底部与弹动筒(565)内腔的底部之间设置有称重传感器(567)。
5.根据权利要求4所述的一种微生物发酵罐微生物繁殖装置，其特征在于：所述储料框(5691)的外壁上固定连接有橡胶翅(568)，所述橡胶翅(568)的外壁与弹动筒(565)的内壁固定连接，所述储料框(5691)的底部固定连接有电磁蝶阀(569)，所述储料框(5691)的内壁上焊接有消泡板(5692)，所述称重传感器(567)、电磁蝶阀(569)之间电信号连接。
6.根据权利要求5所述的一种微生物发酵罐微生物繁殖装置，其特征在于：所述消泡板(5692)的顶部开设有过料槽，所述消泡板(5692)的内壁上焊接有位于过料槽内腔中的安装基杆(5693)，所述安装基杆(5693)的顶部焊接有锥形消泡分叉(5694)，所述消泡板(5692)的底部固定连接有下连筒(5695)，所述下连筒(5695)的内壁上焊接有三角条(5696)。
7.根据权利要求1所述的一种微生物发酵罐微生物繁殖装置，其特征在于：所述温度补偿管道(61)的内壁上固定安装有不锈钢空心杆(611)，所述不锈钢空心杆(611)的数量设置为三个，三个所述不锈钢空心杆(611)设置在不同的高度且在竖直方向上交错，所述不锈钢空心杆(611)的内壁上固定安装有内翅环(612)，所述内翅环(612)的内壁上固定安装有电热丝(613)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN115895873A (zh) * 2023-03-14 2023-04-04 克拉玛依市新奥达石油技术服务有限公司 一种石油开采用降粘剂生产用微生物发酵反应器

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