CN206591124U - 一种色氨酸发酵罐 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种色氨酸发酵罐，包括罐体、多级空气与pH调节管道、多级补料分布管道，所述多级空气与pH调节管道、多级补料分布调节管道、设置于罐体内部，各支路调节阀置于罐体外侧，无菌空气关联pH支路调节阀；无菌空气关联pH调节管道罐底及第二层搅拌桨下方采用环形空气分布器使空气分布均匀，同时部分液氨随无菌空气通入调节pH，通过阀门调节进量，补料分布管道高压补料，入口通过喷嘴射入罐体，并通过阀门调节流量使三路补料均衡，仪表指示结果，补料支路位于罐体下方两层搅拌桨下侧，与环形空气分布器平齐；发酵过程利于细胞的生长和代谢的稳定及产量的稳定与提高，发酵罐保持反应体系稳定。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种色氨酸发酵技术领域，尤其是一种色氨酸发酵罐。
背景技术
色氨酸是动物和人体中重要的必需氨基酸，已广泛应用于饲料、食品、医药等领域。目前，对于传统的色氨酸发酵，通常采用发酵罐罐顶流加补料，罐底通入无菌空气的方式进行发酵。此过程存在诸多不足：①pH单路调节，使罐顶局部pH过碱，且罐顶部液体扰动相对缓和，全罐内混匀需要较长时间，以导致调节过度；②单路补料除存在上述混合过慢问题之外，流加补糖不均对菌体生长与产酸产生很大影响。局部补料过度导致菌体乙酸大量产出，毒害菌体，使产量下降；而罐底等部分菌体缺乏碳源，处于高溶氧状态，使菌体易老化，产酸周期降低，产酸速率降低，糖酸转化率下降；③罐底补入无菌空气亦会使空气分布不均，导致发酵罐不同部位氧浓度不同，菌体生长情况不一，导致菌体生物量和色氨酸产量的下降。
故改进现有的色氨酸发酵罐，使色氨酸发酵过程实现全罐内通气均匀、pH均衡、补料浓度恒定的稳定状态，是在现有条件下提高产量及稳定性的行之有效方法。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种色氨酸发酵罐。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：
一种色氨酸发酵罐，包括罐体、第一pH调节管道、第二pH调节管道、第一补料管道、第二补料管道、第三补料管道、N组搅拌桨、第一环形空气分布器、第二环形空气分布器，所述N组搅拌桨由罐体底部向上分别为第一搅拌桨、第二搅拌桨和第N搅拌桨，所述第一环形空气分布器设置于第一搅拌桨下方，第二环形空气分布器设置于第二搅拌桨下方，所述第一pH调节管道与第一环形空气分布器连通，所述第二pH调节管道与第二环形空气分布器连通，所述第一补料管道的pH调节口设置于所述罐体顶部，所述第二补料管道和第三补料管道的pH调节口分别设置于罐体侧壁上，所述第一pH调节管道、第二pH调节管道、第一补料管道、第二补料管道和第三补料管道上分别设有调节阀，各调节阀设置于罐体外部，所述第一补料管道、第二补料管道和第三补料管道上分别各设有压力表，每个压力表与其相应管道上设置的调节阀耦联。
优选的，上述色氨酸发酵罐，所述第二补料管道和第三补料管道pH调节口的入口位置设有喷嘴，用于高压补料。
优选的，上述色氨酸发酵罐，所述第二补料管道pH调节口的入口位置与第一环形空气分布器位于同一水平面、第三补料管道pH调节口的入口位置与第二环形空气分布器位于同一水平面。
优选的，上述色氨酸发酵罐，所述罐体顶部设置用于辅助调节pH的pH调节口。
本实用新型结构有如下有益效果：
上述色氨酸发酵罐，通过结构改进，对无菌空气关联pH调节管道、补料分布管道进行合理位置设置，有效实现了发酵过程中物料混合、全罐供氧均衡、均匀补糖、pH温和调节的效果，利于细胞的生长和代谢的稳定及产量的稳定与提高，反应体系稳定，同时对大型发酵罐中各类物料混合不均导致产品放大过程中传质不均，产量骤降，不稳定情况有良好的应用效果，适合大型生物反应应用。
附图说明
图1是本实用新型所述色氨酸发酵罐的结构示意图。
图中：1-第一pH调节管道 2-第二pH调节管道
3-第一环形空气分布器 4-第二环形空气分布器
5-第一补料管道 6-第二补料管道 7-第三补料管道
8-第一搅拌桨 9-第二搅拌桨 10-第N搅拌桨
11-罐体 12-喷嘴
具体实施方式
为进一步说明本实用新型，现配合附图进行详细阐述：
如图1所示，所述色氨酸发酵罐，包括罐体11、第一pH调节管道1、第二pH调节管道2、第一补料管道5、第二补料管道6、第三补料管道7、N组搅拌桨、第一环形空气分布器3、第二环形空气分布器4，所述N组搅拌桨由罐体底部向上分别为第一搅拌桨8、第二搅拌桨9和第N搅拌桨10，所述第一环形空气分布器设置于第一搅拌桨下方，第二环形空气分布器设置于第二搅拌桨下方，环形空气分布器的设置使空气分布更加均匀，所述第一pH调节管道与第一环形空气分布器连通，所述第二pH调节管道与第二环形空气分布器连通，所述第一补料管道的pH调节口设置于所述罐体顶部，该罐体顶部还设置有用于辅助调节pH的pH调节口，所述第二补料管道和第三补料管道的pH调节口分别设置于罐体侧壁上，该第二补料管道和第三补料管道pH调节口的入口位置设有喷嘴12，用于高压补料，其中，第二补料管道pH调节口的入口位置与第一环形空气分布器位于同一水平面、第三补料管道pH调节口的入口位置与第二环形空气分布器位于同一水平面，所述第一pH调节管道、第二pH调节管道、第一补料管道、第二补料管道和第三补料管道上分别设有调节阀，各调节阀设置于罐体外部，所述第一补料管道、第二补料管道和第三补料管道上分别各设有压力表，每个压力表与其相应管道上设置的调节阀耦联，通过阀门调节流量使三路补料均衡。
可见，本发明所述色氨酸发酵罐利用pH调节管道进行无菌空气及pH调节剂(如液氨)的补入，通过各支路阀门进行流量调节，罐体顶部设置的pH调节口辅助调节pH，补料管道通过阀门调节高压糖液补料，压力表显示结果，使上中下三路补料达到均衡。通过对结构的有效调整实现了发酵过程中物料混合、全罐供氧、均匀补糖、pH温和调节的效果，利于细胞的生长和代谢的稳定及产量的稳定与提高，发酵罐保持反应体系稳定。对大型发酵罐中各类物料混合不均导致产品放大过程中传质不均，产量骤降，不稳定情况有良好的应用效果，适合大型生物反应应用。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.一种色氨酸发酵罐，其特征在于：包括罐体、第一pH调节管道、第二pH调节管道、第一补料管道、第二补料管道、第三补料管道、N组搅拌桨、第一环形空气分布器、第二环形空气分布器，所述N组搅拌桨由罐体底部向上分别为第一搅拌桨、第二搅拌桨和第N搅拌桨，所述第一环形空气分布器设置于第一搅拌桨下方，第二环形空气分布器设置于第二搅拌桨下方，所述第一pH调节管道与第一环形空气分布器连通，所述第二pH调节管道与第二环形空气分布器连通，所述第一补料管道的pH调节口设置于所述罐体顶部，所述第二补料管道和第三补料管道的pH调节口分别设置于罐体侧壁上，所述第一pH调节管道、第二pH调节管道、第一补料管道、第二补料管道和第三补料管道上分别设有调节阀，各调节阀设置于罐体外部，所述第一补料管道、第二补料管道和第三补料管道上分别各设有压力表，每个压力表与其相应管道上设置的调节阀耦联。
2.根据权利要求1所述的色氨酸发酵罐，其特征在于：所述第二补料管道和第三补料管道pH调节口的入口位置设有喷嘴，用于高压补料。
3.根据权利要求1所述的色氨酸发酵罐，其特征在于：所述第二补料管道pH调节口的入口位置与第一环形空气分布器位于同一水平面、第三补料管道pH调节口的入口位置与第二环形空气分布器位于同一水平面。
4.根据权利要求1所述的色氨酸发酵罐，其特征在于：所述罐体顶部设置用于辅助调节pH的pH调节口。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106867870A (zh) * | 2017-04-28 | 2017-06-20 | 天津科技大学 | 一种l‑苏氨酸生产罐及苏氨酸生产工艺 |
| CN108949550A (zh) * | 2018-10-16 | 2018-12-07 | 无锡荣丰生物工程有限公司 | 一种用于氨基酸生产菌种扩大培养的种子罐系统及其工作方法 |
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