CN211689038U - 一种有机酸循环发酵和分离提取装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种有机酸循环发酵和分离提取装置，包括1号发酵罐、1号碟片式离心机、2号碟片式离心机、陶瓷膜组件和2号发酵罐和离心泵，所述1号发酵罐的底部发酵液出口通过连通管道依次连通1号碟片式离心机的料液进口，1号碟片式离心机的液体出口连通2号碟片式离心机的料液进口，2号碟片式离心机的液体出口连通陶瓷膜组件的料液进口，陶瓷膜组件的浓液出口连通2号发酵罐，所述1号发酵罐、1号碟片式离心机、2号碟片式离心机、陶瓷膜组件和2号发酵罐之间的连通管道上均设有离心泵；所述装置结构简单，操作方便，能够实现有机酸循环发酵和分离提取，有利于节约生产成本，提高生产效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及有机酸循环发酵和分离提取技术领域，尤其是一种有机酸循环发酵和分离提取装置。
背景技术
循环发酵是一种新型的发酵技术，在循环发酵过程中通常采用陶瓷膜透析产物及时从发酵中分离，来减弱代谢产物抑制，截留菌体回用持续发酵，提高生产效率。循环发酵目前已在丙酸、乳酸、丁二酸等溶解度较大有机酸产品发酵中应用，但是对于像酪氨酸、鸟苷等溶解度较小，易结晶的有机酸产品发酵中受到限制，缺乏合适的生物反应器。
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有机酸循环发酵和分离提取装置。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：
一种有机酸循环发酵和分离提取装置，包括1号发酵罐、1号碟片式离心机、2号碟片式离心机、陶瓷膜组件和2号发酵罐和离心泵，所述1号发酵罐的底部发酵液出口通过连通管道依次连通1号碟片式离心机的料液进口，1号碟片式离心机的液体出口连通2号碟片式离心机的料液进口，2号碟片式离心机的液体出口连通陶瓷膜组件的料液进口，陶瓷膜组件的浓液出口连通2号发酵罐，所述1号发酵罐、1号碟片式离心机、2号碟片式离心机、陶瓷膜组件和2号发酵罐之间的连通管道上均设有离心泵。
上述各设备间通过管道连接，管道上设置的离心泵和蝶阀用于调节压力和流速，物料运输由离心泵提供动力。
上述有机酸循环发酵和分离提取装置符合GMP认证，整套装置可以进行高压蒸汽灭菌操作，保持无菌环境。
上述有机酸循环发酵和分离提取装置的碟片式离心机，为可自动排料的固液分离型离心机，应满足工作时分离因子Fr＝100-200的要求。
优选的，上述有机酸循环发酵和分离提取装置，所述陶瓷膜组件设置有回流管和陶瓷膜清洗设备，以保证浓缩效果，防止或减轻膜污染。
优选的，上述有机酸循环发酵和分离提取装置，所述1号发酵罐和2号发酵罐为机械搅拌通风式发酵罐。
有益效果：
上述有机酸循环发酵和分离提取装置，结构简单，操作方便，能够实现有机酸循环发酵和分离提取，有利于节约生产成本，提高生产效率。
附图说明
图1是本实用新型所述有机酸循环发酵和分离提取的结构示意图；
图2是碟片式离心机结构示意图；
图3是陶瓷膜组件结构示意图；
图4是该装置对应的生产工艺流程图。
图中：1.1号发酵罐；2.1号碟片式离心机；3.2号碟片式离心机；4.陶瓷膜组件；5.2号发酵罐；6.离心泵。
具体实施方式
实施例1
如图1-3所示，所述有机酸循环发酵和分离提取装置，包括1号发酵罐1、1号碟片式离心机2、2号碟片式离心机3、陶瓷膜组件4和2号发酵罐5和离心泵6，所述1号发酵罐和2号发酵罐为机械搅拌通风式发酵罐，所述碟片式离心机为可自动排料的固液分离型离心机，应满足工作时分离因子Fr＝100-200的要求，所述陶瓷膜组件为保证浓缩效果设置有回流管，为防止或减轻膜污染而配备陶瓷膜清洗设备，所述1号发酵罐的底部发酵液出口通过连通管道依次连通1号碟片式离心机的料液进口，1号碟片式离心机的液体出口连通2号碟片式离心机的料液进口，2号碟片式离心机的液体出口连通陶瓷膜组件的料液进口，陶瓷膜组件的浓液出口连通2号发酵罐，所述1号发酵罐、1号碟片式离心机、2号碟片式离心机、陶瓷膜组件和2号发酵罐之间的连通管道上均设有离心泵。上述各设备间通过管道连接，管道上设置的离心泵和蝶阀用于调节压力和流速，物料运输由离心泵提供动力；所述有机酸循环发酵和分离提取装置符合GMP认证，整套装置可以进行高压蒸汽灭菌操作，保持无菌环境。
使用过程中，所述1号发酵罐中的有机酸发酵液通过底部发酵液出口被泵入1号碟片式离心机，进行低速离心，初步分离晶体和菌液，由于低速离心，分离强度不足，菌液中仍然含有大量晶体，为保证晶体产品收率需进行二级离心分离。菌液泵入2号碟片式离心机二级分离晶体和菌液，晶体从离心机固体出口排出，菌液从离心机液体出口排出，经两级分离，菌液中晶体绝大部分已经经过分离收集，出于生产成本考虑，不在进一步分离晶体。菌液泵入陶瓷膜组件进行浓缩，浓缩透析的清液进入污水处理环节，浓缩的目的主要是为了透析分离出原发酵中的一些有害成分(如乙酸)，防止菌液中携带有害成分，对下一批有机酸发酵产生不利影响。最后浓缩后的菌体泵入二号发酵罐，进行下一批发酵。各设备间通过管道连接，用离心泵提供动力。
实施例2
以酪氨酸发酵为例，结合图1和图4进一步详细阐述：
(1)利用专利：一种L-酪氨酸基因工程菌及其生产L-酪氨酸的方法(申请号CN201810963798.8)中所述的菌种和方法在1号发酵罐内进行发酵，发酵结束后，获得酪氨酸发酵液；
(2)将步骤(1)获得的发酵液由1号发酵罐底部发酵液出口泵入1号碟片式离心机进行一级低速离心，分离晶体和菌液，所述的一级低速离心后的晶体体积：菌液体积比1：3，晶体由离心机固体出口排出，菌液由1号碟片式离心机液体出口泵入2号碟片式离心机料液进口；
(3)将步骤(2)得到的菌液在2号碟片式离心机内进行二级低速离心，进一步分离菌液中的晶体，离心条件与步骤(2)一致，二级低速离心后，晶体体积：菌液体积比1：20，晶体由固体出口排除，菌液通过2号碟片式离心机液体出口泵入陶瓷膜组件进行浓缩；
上述步骤(2)和(3)采用碟片式离心机，离心条件为：分离因子Fr＝150，离心时间3min；
(4)将步骤(3)得到的菌液在陶瓷膜组件内进行浓缩，采用陶瓷膜过滤法浓缩菌液，陶瓷膜过滤条件为工作压力0.5MPa,浓缩比1：3，含有有害物质(如乙酸)的废液被透析出来，由清液出口排出，浓缩后的菌体由浓液出口被泵入2号发酵罐；
(5)将步骤(4)浓缩后的菌体接入另一个含有发酵培养基(成分与步骤(1)相同)的2号发酵罐中，进行下一批发酵。发酵方法与步骤(1)相同。
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 (3)
1.一种有机酸循环发酵和分离提取装置，其特征在于：包括1号发酵罐、1号碟片式离心机、2号碟片式离心机、陶瓷膜组件和2号发酵罐和离心泵，所述1号发酵罐的底部发酵液出口通过连通管道依次连通1号碟片式离心机的料液进口，1号碟片式离心机的液体出口连通2号碟片式离心机的料液进口，2号碟片式离心机的液体出口连通陶瓷膜组件的料液进口，陶瓷膜组件的浓液出口连通2号发酵罐，所述1号发酵罐、1号碟片式离心机、2号碟片式离心机、陶瓷膜组件和2号发酵罐之间的连通管道上均设有离心泵。
2.根据权利要求1所述的有机酸循环发酵和分离提取装置，其特征在于：所述陶瓷膜组件设置有回流管和陶瓷膜清洗设备，以保证浓缩效果，防止或减轻膜污染。
3.根据权利要求1所述的有机酸循环发酵和分离提取装置，其特征在于：所述1号发酵罐和2号发酵罐为机械搅拌通风式发酵罐。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201922277403.1U CN211689038U (zh) | 2019-12-17 | 2019-12-17 | 一种有机酸循环发酵和分离提取装置 |
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| CN211689038U true CN211689038U (zh) | 2020-10-16 |
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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2019
- 2019-12-17 CN CN201922277403.1U patent/CN211689038U/zh active Active
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