[发明专利]对好氧微生物发酵培养基或流加物连续消毒杀菌系统进行带压热水消毒工艺及设备管路配置

说明书

技术领域

本发明涉及微生物工业发酵生产领域，特别是一种用于针对好氧微生物在工业生产中对发酵培养基或流加物连续消毒杀菌系统(简称连消系统)进行带压高温热水消毒的工艺(又称带压水消)及设备管路配置 

背景技术

在以发酵工程为核心内容的生物技术在不断发展的今天，借助微生物培养进行产品生产已涉及医药、化工、轻工、能源、环保等领域，随着发酵工程趋向设备大型化、高效和自动化，对规模化的生产工艺操作和装备设计提出了更高的要求，其中非常重要的一个生产环节就是对发酵培养基等连消系统进行消毒的过程，特别是利用好氧微生物进行发酵生产时，对培养基和流加物的连消系统进行消毒是发酵过程的成败关键，如果连消系统消毒不彻底，将会引起在发酵过程中染菌，从而不能保证发酵产品的质量，甚至导致发酵过程失败，造成生产企业巨大的经济损失。 

在发酵工业生产企业对发酵培养基或流加物连消系统进行消毒时，一般根据杀菌热介质的状态分为蒸汽(125℃～130℃)消毒(简称汽消)和高温热水(125℃～130℃)消毒(简称水消)两类系统。 

汽消系统工艺的优点是升温快、时间短、加热效率高、操作相 对简单；缺点是杀菌温度不好控制，在设备和管道中残留的物料易结垢，影响消毒的效果，是造成发酵过程染菌的因素。而水消系统的优点是杀菌温度控制平稳；在消毒的同时清洗了设备和管道，杀菌效果更加安全可靠；缺点是目前国内发酵生产企业在使用水消系统工艺时，因为没能有效解决能量回收和系统平衡的难题，在高温水回到水罐前，为了维持系统的平衡，只能通过闪蒸和直接排放的方式，将125℃～130℃的高温热水降到100℃以下，故在循环消毒过程中需要不断地用蒸汽再将水消罐的水加热到125℃～130℃，造成能源浪费。 

基于上述两种消毒系统的特点，由于目前国内发酵生产企业无法解决对发酵培养基或流加物连消系统进行水消工艺中存在的问题，所以绝大多数企业采用的都是汽消系统工艺，使具有安全、平稳、容易控制等特点的水消系统却无法在发酵行业中广泛使用，极大的制约了这项技术在发酵行业中的推广和应用。而如何在保持水消系统的特点，又能够降低能源消耗，这是提出本发明的一个前题。 

发明内容

本发明的目的是提供一种用于对好氧微生物发酵培养基或流加物连续消毒杀毒系统进行带压高温热水消毒工艺及设备管路配置，本工艺除完全保持了水消系统安全、可靠、控制平稳等特点外，还大大降低能源消耗，使水消系统在发酵行业得到广泛应用。 

为达到上述发明的目的，本发明采用以下技术方案： 

这种用于对好氧微生物发酵培养基或流加物连续消毒杀菌系统进行带压高温热水毒消工艺包括以下步骤： 

1)将带压水消罐的水加满，同时，排出罐内空气，罐中水通过水消泵接入换热器A，将水加热； 

2)热水通过维持罐沿着培养基或流加物的进料管路，在进发酵罐或流加罐之前返回带压水消罐，到达指定液位后，进出水进入闭路循环，不断循环加热水，罐内水温不断升高，不凝气不断排出； 

3)当水温到达100℃时，关闭排气阀，随着水温的升高水消罐内对应的压力也在升高，当水温达到125℃～130℃时，水消罐内对应的压力0.14～0.18MPa(表压)，系统进出水进入带压闭式循环状态，随即进行系统的水消，水消过程完成后，水消罐出水停止，开启进料阀门使物料进入连续消毒杀菌系统。 

在带压闭式循环状态下，通过开启或关闭供水泵保持罐内设定的液位。 

在带压闭式循环状态下，根据水消罐出水温度调节换热器A的蒸气流量。 

带压水消罐的高温水温度为125℃～130℃，高温水经过维持罐后沿着培养基或流加物的进料管路，在进发酵罐或流加罐之前返回水消罐，在发酵培养基或流加物进行连消之前，对从连消泵到发酵罐或流加罐的入口阀门处之间的管路和设备进行消毒。消毒完成后，关闭水消罐出水阀和回水阀，打开配料罐出料阀和发酵罐或流加罐进料阀，开始对物料进行连消。 

一种用于所述的带压水消工艺的设备管路配置，它包括：带压水消罐，罐上设进水阀门V1、排空阀门V2，出水阀门V4，阀门V4连接 到各连消系统的连消泵进口，连消泵进口还与配料罐供应管上的阀门V3的出口相接，换热器A通过阀门6连接水消泵出口接阀门V6，阀门V6的另一端接换热器A进口，换热器A出口接维持罐，维持罐的出口接换热器B，换热器B的出口接换热器C，换热器C出口接进发酵罐或流加罐阀门V9，阀门V9上段设排水阀门V10，阀门V10另一端连接回配料罐的回水管；换热器C出口还接阀门V11，阀门V11另一端连接回带压水消罐的回水管。