CN207775254U - 用于工业生物发酵的设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于工业生物发酵的设备，包括发酵容器、温控装置和发酵液循环装置；发酵容器由外壳、内壳以及位于外壳和内壳之间的保温层构成，发酵容器上方敞口，在发酵容器敞口处设有对其进行密封的盖体；温控装置包括温度传感器、加热装置、冷却装置以及控制器，温度传感器设于发酵容器内部，加热装置和冷却装置均设于保温层和内壳之间；发酵液循环装置包括其上设有循环泵的循环管道，循环管道一端为从发酵容器的底部连通发酵容器内腔的进液端，另一端为从发酵容器上部连通发酵容器内腔的出液端，且当循环泵工作时，发酵容器中的液体经进液端向出液端流动。本实用新型能够精确地控制生物发酵过程，保证生物发酵的稳定进行。

Description

用于工业生物发酵的设备

技术领域

本实用新型涉及工业生物发酵技术领域，尤其涉及一种用于工业生物发酵的设备。

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。

在微生物发酵需要适应的温度，稳定发酵液的温度在发酵过程中至关重要。同时，发酵罐中发酵液的均匀性也对发酵起着很重要的作用。

实用新型内容

针对上述现有技术中存在的技术问题，本实用新型提供了一种用于工业生物发酵的设备，能够精确地控制生物发酵过程中的温度，保证成功地进行发酵。

本实用新型的技术方案是：一种用于工业生物发酵的设备，包括发酵容器、温控装置和发酵液循环装置；

所述发酵容器由外壳、内壳以及位于外壳和内壳之间的保温层构成，所述发酵容器的上方敞口，在所述发酵容器的敞口处设置有对其进行密封的盖体；

所述温控装置包括温度传感器、加热装置、冷却装置以及用于根据所述温度传感器的信号控制所述加热装置和所述冷却装置的控制器，所述温度传感器设置于所述发酵容器的内部，所述加热装置和所述冷却装置均设置于所述保温层和所述内壳之间；

所述发酵液循环装置包括其上设置有循环泵的循环管道，所述循环管道的一端为从所述发酵容器的底部连通所述发酵容器的内腔的进液端，所述循环管道的另一端为从所述发酵容器的上部连通所述发酵容器的内腔的出液端，且当所述循环泵工作时，发酵容器中的液体经进液端向出液端流动。

作为优选：所述加热装置为加热管。

作为优选：所述加热管在所述发酵容器的侧壁内部盘旋绕设。

作为优选：所述冷却装置为接入市政供水系统的冷水管道，所述冷水管道上设置有由所述控制器控制的电磁阀。

作为优选：所述冷水管道在所述发酵容器的侧壁内部盘旋绕设，并且所述冷水管道与所述加热管间隔设置。

作为优选：所述发酵容器的侧壁为圆柱形，底部为向下凸出的球弧形。

作为优选：所述循环管道的出液端与所述发酵容器的侧壁相切。

作为优选：所述盖体的内部也设置有保温层。

作为优选：所述盖体与所述发酵容器可拆卸连接，所述盖体与所述发酵容器的连接处设置有密封圈。

作为优选：所述控制器为PLC控制器。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的设备用于在工业生物发酵过程中精确地控制发酵液温度，通过控制器接收温度传感器的信号来控制选择加热装置进行加热工作或者选择冷却装置进行冷却操作来保证发酵容器内的发酵液的温度维持在正常发酵温度；通过保温层来隔绝发酵容器内部和外界环境的温度，避免发酵容器过多地受到外界环境温度的影响。本实用新型的设备还通过循环装置来对发酵容器内的发酵液进行循环，以保证发酵容器内的发酵液的菌群分布浓度均匀，从而保证发酵容器内的发酵程度的一致性。

本实用新型的设备通过温控装置和发酵液循环装置在工业生物发酵过程中对发酵容器内的发酵液的温度和菌群分布溶度的精确控制，可以保证在工业性大批量进行生物发酵时，生产出的发酵产品品质高，稳定性好，不会出现发酵失败的情况，并且发酵过程对外界环境温度无特别要求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例的结构示意图；

图2是图1中A-A的剖视图。

图中：1、发酵容器；11、外壳；12、内壳；13、保温层；2、盖体；3、加热管；4、冷水管道；5、电磁阀；6、循环管道；7、循环泵；8、密封圈。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，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方式，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，本实用新型实施例提供了一种用于工业生物发酵的设备，包括发酵容器1、温控装置和发酵液循环装置。

发酵容器1由外壳11、内壳12以及位于外壳11和内壳12之间的保温层13构成，发酵容器1的上方敞口，在发酵容器1的敞口处设置有对其进行密封的盖体2。

外壳11采用金属材料制成，保证发酵容器1整体结构的强度，本实施例中，外壳11采用碳钢制成。除此之外，外壳11还可以采用不锈钢、铜等材料制成。

内壳12采用陶瓷材料制成，陶瓷材料具有良好地耐腐蚀性能，而发酵容器1内部的发酵液为酸性，采用陶瓷材料可以避免被发酵液侵蚀导致损坏，保证发酵容器1的使用寿命。

保温层13采用保温棉制成，保温棉具有隔热效果好的优点。通过保温层13对发酵容器1的保温作用，将发酵容器1内部与外界环境的温度隔绝开，使发酵容器1的内部温度受到外界环境的温度影响较小。

温控装置包括温度传感器(图中未示)、加热装置、冷却装置以及用于根据温度传感器的信号控制加热装置和冷却装置的控制器，温度传感器设置于发酵容器1的内部，加热装置和冷却装置均设置于保温层13和内壳12之间。

作为可选地实施方式，控制器为PLC控制器(图中未示)。温度传感器与PLC控制器通过导线连接。

发酵液循环装置包括循环泵7和循环管道6，循环泵7设置在循环管道6上，并通过循环泵7工作，为使流体在循环管道6内流动。循环管道6的一端为从发酵容器1的底部连通发酵容器1的内腔的进液端，循环管道6的另一端为从发酵容器1的上部连通发酵容器1的内腔的出液端，且当循环泵7工作时，发酵容器1中的液体经进液端向出液端流动。

作为可选地实施方式，如图2所示，循环管道6的出液端与发酵容器1的侧壁相切。这样经循环管道6的出液端重新进入发酵容器1的发酵液在发酵容器1内部经发酵容器1内壁导向，形成螺旋向下的流向，使发酵液在发酵容器1内形成浓度更为均匀的分布。

作为可选地实施方式，加热装置为加热管3。加热管3与PLC控制器通过导线连接，并且加热管3通过导线接入市电电网进行供电。PLC控制器通过接收温度传感器的信号，实时监控发酵容器1内部的温度，如果温度低于设定温度，即启动加热管3工作，对发酵容器1进行加热，实现对发酵容器1内部的升温；当温度到达设定温度，即停止加热管3的工作。

作为可选地实施方式，加热管3在发酵容器1的侧壁内部盘旋绕设。以避免加热导致局部过热，并保证将温度快速均匀地传导至发酵容器1内部，实现均匀地对发酵容器1进行加热。

作为可选地实施方式，冷却装置为接入市政供水系统的冷水管道4，冷水管道4上设置有由PLC控制器控制的电磁阀5。电磁阀5与PLC控制器通过导线连接，PLC控制器通过接收温度传感器的信号，实时监控发酵容器1内部的温度，如果温度高于设定温度，即打得开电磁阀5，冷水进入冷水管道4内，实现对发酵容器1内部的降温；当温度到达设定温度，即关闭电磁阀5。

作为可选地实施方式，冷水管道4在发酵容器1的侧壁内部盘旋绕设。这样实现对发酵容器1内部进行均匀的冷却，避免出现较大温差。冷水管道4与加热管3间隔设置。

作为可选地实施方式，发酵容器1的侧壁为圆柱形，底部为向下凸出的球弧形。这样发酵液在进行循环流动时，能够更加顺畅地进行流动，而且使发酵容器1内部没有死角，进一步保证发酵液的浓度均匀，使发酵得到的产品一致性高。

作为可选地实施方式，盖体2的内部也设置有保温层13。使本实用新型整体具有更好的温控性能。

作为可选地实施方式，盖体2与发酵容器1可拆卸连接。具体地，盖体2与发酵容器1之间可以采用直接扣接，螺纹连接，或者通过现有的锁紧件进行连接的方式进行连接。为了保证盖体2与发酵容器1之间的绝对密封，在盖体2与发酵容器1的连接处设置有密封圈8。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施方式或实施例中的特征可以相互结合。

本实用新型可以应用下述方法来实现液体肥的工业发酵，该方法包括以下步骤：

1、将发酵原料加入发酵容器中；

2、按比例投加发酵菌液；

3、发酵：通过PLC控制器控制将发酵容器内温度调节至发酵所需的适宜温度，启动循环泵进行发酵液内循环，使发酵液在发酵容器内的浓度均匀。在整个发酵过程中，可以根据需要启动循环泵进行发酵液内循环。还可以根据发酵阶段的不同，对相应发酵阶段的适宜温度进行设置。

采用本实用新型的设备进行发酵的成功率高，发酵得到的产品品质高。并且通过发酵阶段对发酵液的温度和均匀性的控制，使所有批次的产品一致性高，保证了产品的稳定性。

以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种用于工业生物发酵的设备，其特征在于：包括发酵容器(1)、温控装置和发酵液循环装置；

所述发酵容器(1)由外壳(11)、内壳(12)以及位于外壳(11)和内壳(12)之间的保温层(13)构成，所述发酵容器(1)的上方敞口，在所述发酵容器(1)的敞口处设置有对其进行密封的盖体(2)；

所述温控装置包括温度传感器、加热装置、冷却装置以及用于根据所述温度传感器的信号控制所述加热装置和所述冷却装置的控制器，所述温度传感器设置于所述发酵容器(1)的内部，所述加热装置和所述冷却装置均设置于所述保温层(13)和所述内壳(12)之间；

所述发酵液循环装置包括其上设置有循环泵(7)的循环管道(6)，所述循环管道(6)的一端为从所述发酵容器(1)的底部连通所述发酵容器(1)的内腔的进液端，所述循环管道(6)的另一端为从所述发酵容器(1)的上部连通所述发酵容器(1)的内腔的出液端，且当所述循环泵(7)工作时，发酵容器(1)中的液体经进液端向出液端流动。

2.根据权利要求1所述的用于工业生物发酵的设备，其特征在于：所述加热装置为加热管(3)。

3.根据权利要求2所述的用于工业生物发酵的设备，其特征在于：所述加热管(3)在所述发酵容器(1)的侧壁内部盘旋绕设。

4.根据权利要求3所述的用于工业生物发酵的设备，其特征在于：所述冷却装置为接入市政供水系统的冷水管道(4)，所述冷水管道(4)上设置有由所述控制器控制的电磁阀(5)。

5.根据权利要求4所述的用于工业生物发酵的设备，其特征在于：所述冷水管道(4)在所述发酵容器(1)的侧壁内部盘旋绕设，并且所述冷水管道(4)与所述加热管(3)间隔设置。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的用于工业生物发酵的设备，其特征在于：所述发酵容器(1)的侧壁为圆柱形，底部为向下凸出的球弧形。

7.根据权利要求6所述的用于工业生物发酵的设备，其特征在于：所述循环管道(6)的出液端与所述发酵容器(1)的侧壁相切。

8.根据权利要求1至5中任意一项所述的用于工业生物发酵的设备，其特征在于：所述盖体(2)的内部也设置有保温层(13)。

9.根据权利要求1至5中任意一项所述的用于工业生物发酵的设备，其特征在于：所述盖体(2)与所述发酵容器(1)可拆卸连接，所述盖体(2)与所述发酵容器(1)的连接处设置有密封圈(8)。

10.根据权利要求1至5中任意一项所述的用于工业生物发酵的设备，其特征在于：所述控制器为PLC控制器。