CN211522185U - 一种用于制备微生物固定化小球的生产装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种结构简单且设计合理的用于制备微生物固定化小球的生产装置。一种用于制备微生物固定化小球的生产装置，包括溶胶罐、固化液母液罐和老化釜，所述的溶胶罐和固化液母液罐分别与老化釜通过管道连通；所述的老化釜顶部设有成型液进口和固化液循环进口，成型液进口的位置高于固化液循环进口，老化釜内部设有导流槽，导流槽与老化釜内壁可拆卸连接，导流槽与固化液循环进口相接，导流槽设于成型液进口下方。本实用新型使固定化小球的成型与完全交联在老化釜中相分离，老化釜中的导流槽可以防止滴下的固定化小球漂浮液面造成粘连，并且，该装置使得固化液可以循环利用，便于操作且节约成本。

Description

一种用于制备微生物固定化小球的生产装置

技术领域

本实用新型涉及一种微生物的制备装置，特别涉及一种用于制备微生物固定化小球的生产装置，属于微生物固定化合成技术领域。

背景技术

固定化微生物技术是将特选的微生物固定在选择的载体上，使其高度密集并保持生物活性。包埋法是固定化最常用的方法，它是将细胞包埋在多孔载体内部而制成固定化细胞的方法，使得小分子的底物和产物可以自由出入，而微生物却不漏出。固定化细胞一般制成球形，原因是由于不规则形状的固定化细胞易磨损和易变形，而球形无此缺点。并且由于球形表面积大，与底物接触面积较大，生产效率相对较高。现有技术中认为固定化小球的最适宜大小在2~3mm，这无疑增加了制备难度，所以，如何高效快速制备大小均匀且简单易得的固定化小球十分重要。

现有技术中制备固定小球一般采用直接滴落法，该方法为将微生物与固定化材料混合均匀后直接滴向固化液。由于有些固定化小球刚滴落时聚集在固化液的表面，下沉速度较慢，快速滴加容易造成固定化小球的黏连，造成小球粒径不均等问题。

因此，设计一种快速高效制备微生物固定化小球的生产设备具有重要的现实意义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单且设计合理的用于制备微生物固定化小球的生产装置，能够实现快速制备固定化小球，便于固液分离，且适用于微生物固定化小球的大规模制备。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种用于制备微生物固定化小球的生产装置，包括溶胶罐、固化液母液罐和老化釜，所述的溶胶罐和固化液母液罐分别与老化釜通过管道连通；所述的溶胶罐顶部设有固体物料投递口和菌液入口；所述的固化液母液罐顶部设有固化液回收口；所述的老化釜顶部设有成型液进口和固化液循环进口，成型液进口的位置高于固化液循环进口，老化釜内部设有导流槽，导流槽与老化釜内壁可拆卸连接，导流槽与固化液循环进口相接，导流槽设于成型液进口下方，老化釜底部内侧壁设有过滤网，老化釜底部设有固定化小球出口和固化液出口；所述的溶胶罐底部通过管道连通老化釜的成型液进口，固化液母液罐底部通过管道连通老化釜的固化液循环进口，老化釜的固化液出口通过管道连通固化液母液罐的固化液回收口。

作为优选，所述的溶胶罐和固化液母液罐的罐体外壁均设有用于罐体保温的夹套层。

作为优选，所述的溶胶罐内设有螺带式搅拌器。

作为优选，所述的老化釜的成型液进口处设有滴盘，所述的滴盘表面孔径为2mm~5mm，孔间距为10mm~20mm。

作为优选，所述的溶胶罐底部与老化釜成型液进口之间的管道上设有进料泵。

作为优选，所述的固化液母液罐底部与老化釜固化液循环进口之间管道上设有进液泵。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的一种用于制备微生物固定化小球的生产装置，使固定化小球的成型与完全交联在老化釜中相分离，老化釜中的导流槽可以防止滴下的固定化小球漂浮液面造成粘连，交联完成的固定化小球可直接在老化釜中进行清洗，省去了额外的清洗罐，并且，该装置使得固化液可以循环利用，便于操作且节约成本。

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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的主视结构示意图；

图2是本实用新型老化釜的结构示意图；

图3是本实用新型滴盘的结构示意图。

图中：1、溶胶罐，2、固化液母液罐，3、老化釜，4、夹套层，5、螺带式搅拌器，6、菌液入口，7、投递口，8、进料泵，9、进液泵，10、成型液进口，11、导流槽。12、固化液循环进口，13、过滤网，14、固化液出口，15、固定化小球出口，16、固化液回收口，17、滴盘。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的具体说明。应当理解，本实用新型的实施并不局限于下面的实施例，对本实用新型所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本实用新型保护范围。

在本实用新型中，若非特指，所有的份、百分比均为重量单位，所采用的设备和原料等均可从市场购得或是本领域常用的。下述实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。下述实施例中的部件或设备如无特别说明，均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。

实施例：

如图1所示的一种用于制备微生物固定化小球的生产装置，包括溶胶罐1、固化液母液罐2和老化釜3，溶胶罐和固化液母液罐的罐体外壁均设有用于罐体保温的夹套层4。溶胶罐和固化液母液罐分别与老化釜通过管道连通。

溶胶罐内设有螺带式搅拌器5。因为固定化材料一般选用高分子材料，其粘度较大，故采用螺带式搅拌器使溶胶罐内的物料混合均匀。溶胶罐顶部设有固体物料投递口7和菌液入口6。溶胶罐内的物料为通过固体物料投递口投入的固定化材料和通过菌液入口投入的菌液。其中，固定化材料为包埋剂，包埋剂含有质量百分比5~15%的聚乙烯醇、1~5%的海藻酸钠、0.1~2%的硅藻土和0.1~1%的活性炭，其余部分为无菌水。菌液含有活力单位为10⁴~10⁸ U/ml的菌体。菌液体积比为包埋剂的20~50%。

固化液母液罐顶部设有固化液回收口16。固化液母液罐存放固化液，固化液含有质量百分比4~7%的硼酸和2~4%的氯化钙。

如图2所示，老化釜顶部设有呈对称布置的两个成型液进口10和呈对称布置的两个固化液循环进口12，成型液进口的位置高于固化液循环进口。老化釜的成型液进口处设有滴盘17，如图3所示，滴盘表面孔径为2mm~3mm，孔间距为10mm~20mm，通过后述进料泵将压力控制在1.05~1.2×10⁵Pa。老化釜内部设有导流槽11，导流槽与老化釜内壁可拆卸连接，导流槽与固化液循环进口相接，导流槽设于成型液进口下方。老化釜底部内侧壁设有过滤网13，通过过滤网，使固化液与固定化小球进行分离。老化釜底部设有固定化小球出口15和固化液出口14，固定化小球经老化釜底部固定化小球出口放出，沥干后形成成品。

溶胶罐底部通过管道连通老化釜的两个成型液进口，固化液母液罐底部通过管道连通老化釜的两个固化液循环进口，老化釜的固化液出口通过管道连通固化液母液罐的固化液回收口。溶胶罐底部与老化釜成型液进口之间的管道上设有进料泵8。固化液母液罐底部与老化釜固化液循环进口之间管道上设有进液泵9。

该生产装置的工作原理为：将固定化材料自固体物料投递口投入溶胶罐，通过夹套层加热融化固定化材料，待降温后加入菌液使其混合均匀，得到成型液。溶胶罐的螺带式搅拌器有利于固定化材料和菌液的混合。成型液经进料泵泵入老化釜，通过进料泵控制压力大小进而控制其滴加速度。同时，固化液通过进液泵经固化液循环进口进入老化釜。当制备的固定化小球密度比固化液小时，固定化小球漂浮于固化液表面，固化液循环进口与导流槽相连，可以通过改变流速大小控制制备快慢，防止固定化小球黏连；当制备的固定化小球密度较大时，则可撤去导流槽。固定化小球直接在老化釜内进行完全交联，并通过老化釜底部内壁的过滤网使固定化小球与固化液分离。

该生产装置的使用方法为：在溶胶罐的固体物料投递口投入包埋剂，即5%的聚乙烯醇、2%的海藻酸钠、0.5%的硅藻土和0.1%的活性炭，加水至溶胶罐体积的1/2，通过溶胶罐罐壁夹套层使溶胶罐升温至95℃，保持此温度1h，使包埋剂融化并混合均匀。通过使夹套层降温，使溶胶罐的温度控制在25℃。收集对数期的菌体，将酶活力单位为10⁶ U/ml的菌液经菌液入口投入溶胶罐中进行包埋，使其充分混合均匀。包埋剂与菌液混合的成型液经进料泵输送至老化釜，通过老化釜顶部两个成型液进口，在1.05×10⁵Pa下通过滴盘进入固化液中。固化液母液罐存放固化液，固化液为质量百分比6%的硼酸和4%的氯化钙。固化液经进液泵与老化釜顶部两个固化液循环进口连通。因为此固定化小球密度比固化液小，漂浮于固化液表面，固化液循环进口与导流槽相连，防止固定化小球黏连。成型液与固化液进行交联，制成粒径3-5mm的颗粒，颗粒在老化釜釜体的固化液中停滞浸泡24h。老化釜底部侧壁设有过滤网，使固化液与固定化小球进行分离，固定化小球经老化釜底部固定化小球出口放出，沥干形成成品。

以上所述的实施例只是本实用新型的一种较佳的方案，并非对本实用新型作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (6)

1.一种用于制备微生物固定化小球的生产装置，其特征在于：该用于制备微生物固定化小球的生产装置包括溶胶罐、固化液母液罐和老化釜，所述的溶胶罐和固化液母液罐分别与老化釜通过管道连通；所述的溶胶罐顶部设有固体物料投递口和菌液入口；所述的固化液母液罐顶部设有固化液回收口；所述的老化釜顶部设有成型液进口和固化液循环进口，成型液进口的位置高于固化液循环进口，老化釜内部设有导流槽，导流槽与老化釜内壁可拆卸连接，导流槽与固化液循环进口相接，导流槽设于成型液进口下方，老化釜底部内侧壁设有过滤网，老化釜底部设有固定化小球出口和固化液出口；所述的溶胶罐底部通过管道连通老化釜的成型液进口，固化液母液罐底部通过管道连通老化釜的固化液循环进口，老化釜的固化液出口通过管道连通固化液母液罐的固化液回收口。

2.根据权利要求1所述的一种用于制备微生物固定化小球的生产装置，其特征在于：所述的溶胶罐和固化液母液罐的罐体外壁均设有用于罐体保温的夹套层。

3.根据权利要求1所述的一种用于制备微生物固定化小球的生产装置，其特征在于：所述的溶胶罐内设有螺带式搅拌器。

4.根据权利要求1所述的一种用于制备微生物固定化小球的生产装置，其特征在于：所述的老化釜的成型液进口处设有滴盘，所述的滴盘表面孔径为2mm~5mm，孔间距为10mm~20mm。

5.根据权利要求1所述的一种用于制备微生物固定化小球的生产装置，其特征在于：所述的溶胶罐底部与老化釜成型液进口之间的管道上设有进料泵。

6.根据权利要求1所述的一种用于制备微生物固定化小球的生产装置，其特征在于：所述的固化液母液罐底部与老化釜固化液循环进口之间管道上设有进液泵。

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