[实用新型]一种高效节能青霉素生产装置

说明书

技术领域

本实用新型属于药物生产装置领域，具体涉及一种高效节能青霉素生产装置。

背景技术

青霉素最初是从点青霉素产生，生产能力很低，后来找到适于深层培养的产黄青霉菌，经一系列的诱变、杂交、育种，才得到高产的菌种。目前国内青霉素的生产菌种按菌丝的形态分为丝状菌和球状菌两种。丝状菌和球状菌对原材料和培养条件的要求有一定的差别，产生青霉素的能力也有差异。球状菌的发酵单位虽高，但对原材料和设备要求较高，且提炼收率也低于丝状菌，因此国内青霉菌生产厂大都采用绿色丝状菌。

青霉素的发酵工艺主要有菌种选择、孢子制备、种子培养、发酵、产品分离结晶等几步。传统青霉素发酵工艺为二级补料分批发酵，青霉素孢子通过火焰接种至种子罐无菌培养基，在一定罐温、通气培养条件下发芽生长，经过一定周期后青霉菌菌丝生长达到一定菌丝量，至对数生长末期，移入发酵罐无菌培养基培养。在发酵罐中给予一定温度、空气等生长环境，为了实现高水平的发酵单位，需要补入碳源、氮源及合成青霉素的前体物质等。

青霉素发酵过程分为停滞期、菌丝生长期、菌丝生长到次级代谢的转化期、代谢稳定期。发酵过程受发酵温度、培养液酸碱度、氧气量、泡沫量等因素影响。通气搅拌要求将通入的足量空气打成细泡，均匀分散在培养液中，使青霉菌生长获得充足的氧气，因此通气和搅拌对培养影响也很大。青霉素发酵时产生泡沫，不利于青霉菌代谢时的气体交换而减低产量，同时泡沫溢出，产量受到损失。

发酵过程中产生过多持久的泡沫会给发酵带来很多不利，总结出来有以下几点：①减少发酵的有效容积，若不加控制，过多的泡沫通过排气管溢出，造成发酵液流失；②过多的泡沫可能从罐顶的轴封渗出罐外，这就增加了染菌的机会；③使部分菌体粘附在罐盖或罐壁上，而失去作用；④泡沫严重时，影响通气搅拌的正常进行，妨碍代谢气的排出，对菌体呼吸造成影响，甚至使菌体代谢异常，影响生产率。

青霉素酸化萃取过程中利用醋酸丁酯，萃取后的下层水相经常丢弃；反萃取过程中上层的丁酯相同样不经处理被丢弃，不仅污染环境而且严重浪费资源。

实用新型内容

本实用新型提出了一种高效节能青霉素生产装置，解决了上述发酵过程中溶解氧不足且泡沫过多持久，生产过程中资源浪费污染环境的问题。

实现本实用新型的技术方案是：一种高效节能青霉素生产装置，依次包括发酵罐、板框过滤器、萃取罐、反萃取罐、结晶罐及共沸精馏塔，所述发酵罐内设有搅拌装置，搅拌装置包括中空搅拌轴及中空搅拌框，所述中空搅拌轴与中空搅拌框均与进气装置相连，中空搅拌轴与发酵罐上方电机Ⅰ相连，中空搅拌框与发酵罐底部电机Ⅱ相连，中空搅拌框内壁及中空搅拌轴上均设有中空搅拌叶，中空搅拌叶的端部设有喷头，中空搅拌轴上设置的喷头的朝向与中空搅拌框内壁上设置的喷头的朝向相反，喷头内设有透气不透水的隔膜，中空搅拌轴上部设有消泡桨，消泡桨上设有若干个锯齿；所述萃取罐上设有第一回收管道和第一连接管道，第一连接管道与反萃取罐相连，反萃取罐上设有第二回收管道和第二连接管道，第二连接管道与结晶罐相连，结晶罐上设有第三回收管道，第二回收管道和第三回收管道均与第一回收管道相连，第一回收管道与共沸精馏塔相连，共沸精馏塔与卧式冷凝器相连。

所述中空搅拌框由弧形搅拌杆和连接在弧形搅拌杆上的两个竖直搅拌杆组成，弧形搅拌杆和竖直搅拌杆均为中空结构。

中空搅拌轴与中空搅拌框转向相反。

所述结晶罐内设有分布器，分布器本体成圆形，分布器上设有总管，总管下方连接有分管，分管下方均匀设有喷嘴。

所述卧式冷凝器内设有聚结滤芯及冷却器，所述聚结滤芯置于卧式冷凝器的进液口端，卧式冷凝器底部设有与冷却器相连的温度控制器，卧式冷凝器内还设有溢流板，卧式冷凝器的废水出口和回流口分别置于溢流板的两侧。

本实用新型的技术方案是：在发酵罐内设置双重搅拌装置，两个搅拌装置的转向相反，搅拌的同时向溶液中通入无菌气体，搅拌器将无菌气体打碎成小气泡，使其均匀分布在发酵液的各个角落，增加气液接触的面积，减少菌丝因缺氧而导致结团现象，使氧的传递面积增大，延长氧在发酵液中的停留时间，提高青霉素质量。而在搅拌轴上设置气体喷射装置，可以达到上述效果。在发酵罐上设置消泡装置，将发酵过程中产生的多余泡沫通过抽吸的方式消除，有利于代谢气的排出，保证菌体呼吸的顺畅，提高生产率。