[发明专利]用于连续发酵或间隙发酵的发酵装备及发酵工艺

说明书

技术领域

本发明属于生物化工技术领域，具体涉及一种用于生物质精炼的工业化的连续发酵或间隙发酵的发酵装备及发酵工艺。

背景技术

丁醇或乙醇发酵生产过程中，正常连续发酵流程是发酵液从1号罐到N号罐依次经N个管线阀门进入储罐。

在实际工业生产中，由于生产条件的变化和发酵的进程变化，在1号罐到N号罐中的发酵液将经历不同的发酵阶段，每个发酵罐中的发酵液的发酵程度也不一定会按发酵罐的序号来依次递增，特别是一旦某发酵罐出现染菌的特殊情况，就要求操作人员能及时调整发酵时间和发酵进程，使连续发酵过程可以按照实际需要来切换到间隙发酵过程，从而实现了最优化的发酵控制和调整。

天津理工大学于2010-08-31申请的CN201010267618.6“一种丙酮丁醇原位萃取连续发酵装置及工艺”：提供了一种丙酮丁醇原位萃取连续发酵的装置及工艺，该装置包括一号种子罐、二号种子罐交替接种，将丙酮丁醇发酵分为两个阶段连续操作，第一阶段为常规产酸期发酵，第二个阶段为原位萃取产物合成期发酵，在第二个阶段采用萃取与发酵耦合的方法，配合低速搅拌，最大限度的降低产物抑制作用，大大提高丁醇发酵效率，最后通过静相处理，实现醪液和发酵产物的初步分离。本发明的优点是：采用该装置及工艺进行生产，萃取效果好，能够显著提高发酵产物中的丁醇比例，可大大降低生产成本，具有明显的经济效益；该工艺科学合理，流程装置简单且易于实施，可在传统丁醇发酵工艺流程中稍加改造即可实现本发明提供的发酵新工艺，应用前景广阔。

申请人王建设于2010-03-12申请的CN201010122897.7“一种连续萃取发酵生产生物丁醇的方法和装置”：本发明属于发酵生产生物丁醇技术领域，涉及一种淀粉类物质和糖类物质萃取发酵生产生物丁醇的方法及装置，发酵醪液由前一发酵罐排出后送入下一发酵罐依次继续发酵，发酵醪液由前一发酵罐送入下一发酵罐的压罐输送过程中加入萃取剂混合进行萃取丁醇，萃取剂将发酵醪液中产生的丁醇萃取分离出来后，再将萃取剂和丁醇的混合物分离后的发酵醪液送入下一发酵罐进行发酵。本发明实现了连续萃取发酵生产生物丁醇的方法和装置，通过连续添加萃取剂，连续分离生物丁醇，连续补加原始醪液的办法来实现生产生物丁醇的，最高可提高生物丁醇产率3倍，节省二分之一蒸汽，减少百分之六十以上的废水排放，为生物丁醇生产企业带来非常可观的经济效益。

以上在根据不同的需求选用连续发酵和间隙发酵时需要需用不同的装置，都不能在同一设备上进行，成本大，占地面积大，耗费资金大，给企业的生产运营带来很大的资金耗费。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种既可进行连续发酵又可进行间隙发酵的混合发酵装置及工艺,以串并联结构连接的发酵罐组，在发酵生产过程中，只要发酵液一旦满足了蒸馏处理条件就可将发酵液立刻导入蒸馏处理工序，有效地调整和控制发酵生产流程的进程和条件，从而缩短了总的发酵过程时间，使同一生产装置可根据不同的生产负荷要求，一次工艺完成间隙发酵或连续发酵，即同一生产设备可完成发酵间隙和连续发酵两种生产工艺，达到了稳定操作的目的。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于连续发酵或间隙发酵的发酵装备，包括管线、阀门、储罐和至少5个罐，其中，1#、2#罐相互并联管线设置，3#、4#发酵罐相互并联管线设置，所述并联设置的1#、2#、所述并联设置的3#、4#发酵罐与5#发酵罐以及其他发酵罐依次并联管线连接,所述5#发酵罐与其他发酵罐依次串联管线连接；每个发酵罐的上部设有进料口与进料管线连接，下部设有出料口与储罐通过排料母管线连接；所述管线均设有阀门。其中，1#、2#罐在连续发酵时为育种罐，间隙发酵时为发酵罐。

优选地，所述排料母管线设有1阀、2阀和3阀，所述1阀在2#和3#发酵罐罐下排料阀之间，2阀在4#和5#发酵罐罐下排料阀之间，3阀在最后一个n#罐的罐下排料阀之前。(n≥5)