CN215209446U - 一种溶氧量可调的头孢菌素c发酵装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种溶氧量可调的头孢菌素C发酵装置，包括发酵罐体，发酵罐体的上部开设有可开闭的进料口，发酵罐体的底部开设有排渣口、出液口，发酵罐体内设置有三级搅拌机构、加氧机构、溶氧测定器和控制器，三级搅拌机构插设于发酵罐体的内部，加氧机构包括加氧泵、输氧管和空气分布器空气分布器位于发酵罐体的底部，空气分布器包括空心的圆盘体、上连接部和下连接部，上连接部的底部与圆盘体固定连接，上连接部的顶部与三级搅拌机构螺纹连接，下连接部一端与圆盘体转动连接、另一端与输氧管固定连接，圆盘体上设置有若干曝气孔，溶氧测定器与控制器电连接；本实用新型可根据发酵时间、溶氧测定器的数据来增加发酵罐内的氧气量。

Description

一种溶氧量可调的头孢菌素C发酵装置

技术领域

本实用新型涉及头孢菌素C发酵技术领域，特别是一种溶氧量可调的头孢菌素C发酵装置。

背景技术

头孢菌素C，英文名为7-(5-amino-5-carboxyvaleramido)cephalosporanic acid（英文别名Cephalosporin C，简称CPC），CAS号61-24-5，分子式C₁₆H₂₀N₃NaO₈S，相对分子质量437.40 g/mol，是由顶头孢霉（Acremonium chrysogenum）产生的一种β-内酰胺类抗生素。随着国内外头孢菌素C发酵水平的提高，7-ACA 的制备工艺的改进，在头孢类抗生素工业生产中，这些医药中间体的生产大多用于企业的自产自销，将其加工合成出成品，形成完整的产品生产体系，以此提高利润。近几年来，随着 7-ACA 市场价格的降低，对头孢菌素C及7-ACA 的生产制备提出了更高的要求，而为了提高头孢菌素的产量水平，发酵工艺优化及菌种改良成为头孢菌素工业的主要研究课题，其中，搅拌转速和溶氧是影响头孢菌素C生产的两个重要因素，为了充分混合物料和增强氧的传递，常常需要进行强烈的搅拌，目前大部分企业通过变频装置来调节转速，而在发酵过程前期通过变频技术来增加转速能够满足生产需要，到了发酵中后期，即使转速开到最大也无法满足生产需要，此时通过增加流量的方法来增加溶氧，便会出现能源浪费现象，而且会对发酵液液面控制产生不利影响，还会增加蒸发量，造成浪费，增加成本。

发明内容

为了克服上述不足，本实用新型的目的是要提供一种溶氧量可调的头孢菌素C发酵装置。

为达到上述目的，本实用新型是按照以下技术方案实施的：

一种溶氧量可调的头孢菌素C发酵装置，包括发酵罐体，所述发酵罐体的上部开设有可开闭的进料口，所述发酵罐体的底部开设有排渣口，所述发酵罐体的底部侧壁上开设有出液口，所述发酵罐体内设置有三级搅拌机构、加氧机构、溶氧测定器和控制器，所述三级搅拌机构插设于发酵罐体的内部，所述加氧机构包括加氧泵、输氧管和空气分布器，加氧泵通过输氧管与空气分布器相连通，所述空气分布器位于发酵罐体的底部，所述空气分布器包括空心的圆盘体、上连接部和下连接部，所述上连接部的底部与圆盘体固定连接，所述上连接部的顶部与三级搅拌机构螺纹连接，所述下连接部一端与圆盘体转动连接、另一端与输氧管固定连接，所述圆盘体上设置有若干曝气孔，三级搅拌机构带动圆盘体转动，可以保证曝气孔爆出的空气或氧气更均匀的分布在发酵罐体内，所述溶氧测定器插设于发酵罐体内、并与控制器电连接；

进一步的，所述输氧管上设置有流量计和电磁阀，所述加氧泵、流量计和电磁阀均与控制器电连接；

进一步的，所述三级搅拌机构包括搅拌电机、搅拌轴、长搅拌杆、短搅拌杆、搅拌拨片和搅拌螺旋，所述搅拌轴插设于发酵罐体内，所述搅拌电机通过联轴器与搅拌轴固定连接，所述长搅拌杆、短搅拌杆和搅拌螺旋均固定在搅拌轴上，所述搅拌电机与控制器电连接；

进一步的，所述搅拌拨片固定在短搅拌杆的端部，所述搅拌拨片与短搅拌杆组成第一级搅拌机构，第一级搅拌机构位于三级搅拌机构的最上端，利用搅拌拨片能够快速启动发酵液的转动；

进一步的，所述长搅拌杆位于短搅拌杆的下部，若干长搅拌杆组成第二级搅拌机构；

进一步的，所述搅拌螺旋位于长搅拌杆的下部，搅拌螺旋为第三级搅拌机构，位于三级搅拌机构最底部的搅拌螺旋可以将底部的发酵液向上螺旋推送，使得发酵液溶氧更均匀。

与现有技术相比，本实用新型的溶氧量可调的头孢菌素C发酵装置具备以下有益效果：

本实用新型通过三级搅拌机构来保证初期的溶氧量，其中，位于上部的搅拌拨片可以快速启动搅拌发酵液，而位于底部的搅拌螺旋可以使底部的发酵液向上螺旋推送，保证底部溶氧量；本实用新型还设置了加氧机构，包括了空气分布器，本实用新型的空气分布器与搅拌轴螺纹连接，与搅拌轴一起转动，可以使位于空气分布器上的曝气孔，曝气面积更大，与发酵液接触面积更广。

本实用设置的控制器分别与搅拌电机、加氧泵、电磁阀、流量计和溶氧测定器电连接，根据溶氧测定器、流量计测得的数据来控制搅拌电机的转速、加氧泵的工作功率、电磁阀的开启大小，从而准确控制发酵罐内的溶氧量。

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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本实用新型作进一步描述，在此实用新型的示意性实施例以及说明用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

如图1所示的一种溶氧量可调的头孢菌素C发酵装置，包括发酵罐体1，所述发酵罐体1的上部开设有可开闭的进料口2，所述发酵罐体1的底部开设有排渣口3，所述发酵罐体1的底部侧壁上开设有出液口4，所述发酵罐体1内设置有三级搅拌机构、加氧机构、溶氧测定器5和控制器6，所述三级搅拌机构插设于发酵罐体1的内部，所述加氧机构包括加氧泵7、输氧管8和空气分布器9，加氧泵7通过输氧管8与空气分布器9相连通，所述空气分布器9位于发酵罐体1的底部，所述空气分布器9包括空心的圆盘体91、上连接部92和下连接部93，所述上连接部92的底部与圆盘体91固定连接，所述上连接部92的顶部与三级搅拌机构螺纹连接，所述下连接部93一端与圆盘体91转动连接、另一端与输氧管8固定连接，所述圆盘体91上设置有若干曝气孔910，三级搅拌机构带动圆盘体91转动，可以保证曝气孔910爆出的空气或氧气更均匀的分布在发酵罐体1内，所述溶氧测定器5插设于发酵罐体1内、并与控制器6电连接；

在本实施例中，所述输氧管8上设置有流量计81和电磁阀82，所述加氧泵7、流量计81和电磁阀82均与控制器6电连接，通过控制器6来控制加氧泵7的工作功率、电磁阀82的开启大小，从而准确控制发酵罐体1内的溶氧量。

在本实施例中，所述三级搅拌机构包括搅拌电机10、搅拌轴11、长搅拌杆12、短搅拌杆13、搅拌拨片14和搅拌螺旋15，所述搅拌轴11插设于发酵罐体1内，所述搅拌电机10通过联轴器与搅拌轴11固定连接，所述长搅拌杆12、短搅拌杆13和搅拌螺旋15均固定在搅拌轴11上，所述搅拌电机10与控制器6电连接。

在本实施例中，所述搅拌拨片14固定在短搅拌杆13的端部，所述搅拌拨片13与短搅拌杆14组成第一级搅拌机构，第一级搅拌机构位于三级搅拌机构的最上端，利用搅拌拨片13能够快速启动发酵液的转动。

在本实施例中，所述长搅拌杆12位于短搅拌杆13的下部，若干长搅拌杆12组成第二级搅拌机构；所述搅拌螺旋15位于长搅拌杆12的下部，搅拌螺旋15为第三级搅拌机构，位于三级搅拌机构最底部的搅拌螺旋15可以将底部的发酵液向上螺旋推送，使得发酵液溶氧更均匀。

本实用新型的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本实用新型的技术方案做出的技术变形，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种溶氧量可调的头孢菌素C发酵装置，包括发酵罐体，所述发酵罐体的上部开设有可开闭的进料口，所述发酵罐体的底部开设有排渣口，所述发酵罐体的底部侧壁上开设有出液口，其特征在于，所述发酵罐体内设置有三级搅拌机构、加氧机构、溶氧测定器和控制器，所述三级搅拌机构插设于发酵罐体的内部，所述加氧机构包括加氧泵、输氧管和空气分布器，加氧泵通过输氧管与空气分布器相连通，所述空气分布器位于发酵罐体的底部，所述空气分布器包括空心的圆盘体、上连接部和下连接部，所述上连接部的底部与圆盘体固定连接，所述上连接部的顶部与三级搅拌机构螺纹连接，所述下连接部一端与圆盘体转动连接、另一端与输氧管固定连接，所述圆盘体上设置有若干曝气孔，所述溶氧测定器插设于发酵罐体内、并与控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的溶氧量可调的头孢菌素C发酵装置，其特征在于，所述输氧管上设置有流量计和电磁阀，所述加氧泵、流量计和电磁阀均与控制器电连接。

3.根据权利要求1所述的溶氧量可调的头孢菌素C发酵装置，其特征在于，所述三级搅拌机构包括搅拌电机、搅拌轴、长搅拌杆、短搅拌杆、搅拌拨片和搅拌螺旋，所述搅拌轴插设于发酵罐体内，所述搅拌电机通过联轴器与搅拌轴固定连接，所述长搅拌杆、短搅拌杆和搅拌螺旋均固定在搅拌轴上，所述搅拌电机与控制器电连接。

4.根据权利要求3所述的溶氧量可调的头孢菌素C发酵装置，其特征在于，所述搅拌拨片固定在短搅拌杆的端部，所述搅拌拨片与短搅拌杆组成第一级搅拌机构。

5.根据权利要求4所述的溶氧量可调的头孢菌素C发酵装置，其特征在于，所述长搅拌杆位于短搅拌杆的下部，若干长搅拌杆组成第二级搅拌机构。

6.根据权利要求5所述的溶氧量可调的头孢菌素C发酵装置，其特征在于，所述搅拌螺旋位于长搅拌杆的下部，搅拌螺旋为第三级搅拌机构。

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