[发明专利]一种用于氨基酸生产的发酵罐系统及其工作方法

说明书

本发明涉及一种用于氨基酸生产的发酵罐系统及其工作方法，属于氨基酸生产技术领域。其包括洗罐、空消、进料、接种、培养和出料步骤；所述每个步骤可以单独运行或连续运行。本发明通过研究氨基酸发酵工业化生产的特点，巧妙设计了适用于氨基酸发酵生产的发酵罐系统及使用方法，该系统全程自动控制，去除了氨基酸发酵生产过程中的人为因素，节省了人工成本，有效提高了氨基酸发酵生产的效率，缩短了准备时间和发酵周期，使整个发酵过程标准化操作，减少了染菌和生产不正常的情况，使氨基酸生产更加稳定，产量得以明显提高，可以大大提高氨基酸生产企业的经济效益。

技术领域

本发明涉及一种用于氨基酸生产的发酵罐系统及其工作方法，属于氨基酸生产技术领域。

背景技术

氨基酸是生命有机体的重要组成部分，是生命机体营养、生存和发展极为重要的物质，在生命体内物质代谢调控、信息传递方面扮演着重要的角色。氨基酸作为人类营养添加剂、调味剂、饲料添加剂、医药、农药等，在食品工业、农业、畜牧业及人类健康、保健等诸方面有着广泛的应用。在未来几年中，包括健康食品、人工甜味剂、膳食补充剂产品和化妆品在内的各个终端应用市场对氨基酸需求的日益增长也将推动氨基酸市场的良性发展。

随着生物技术的蓬勃发展，越来越多氨基酸产品已经由生物发酵法生产替代了化学合成法生产，生物发酵法生产的氨基酸产品在安全性、能耗及环保方面，具有化工手段不可比拟的优越性。目前，大部分氨基酸已经实现生物发酵法直接生产，市场对该类产品需求也在逐年加大，用于氨基酸工业化生产的发酵罐容积也呈现逐渐放大的趋势。但是，现有的发酵罐系统多为人工手动进行操作，随着发酵罐规模的不断增大，工人的工作量和劳动强度都在不断增加，人工成本也在不断增加；另一方面，现有的发酵罐系统操作周期较长，人工操作的不确定性使得大量工作时间被用于生产准备工作，减少了有效生产时间，使设备利用率不高；此外，在实际生产过程中，由于操作失误或不准确，造成发酵染菌、培养过程参数（温度、pH、溶氧等）波动较大，给氨基酸发酵工业化生产造成严重损失。

发明内容

本发明的目的是克服上述缺陷和不足，提供一种用于氨基酸生产的发酵罐系统及其工作方法，能够根据氨基酸发酵工业化生产的特点设置系统内各部件及结构，从氨基酸发酵生产的准备工作至培养结束全过程实现自动控制，在发酵罐空消、进料、培养过程中，创新性地将温度、压力、pH、溶氧等参数与相关自动调节阀进行连锁自动控制，使参数控制实现实时自动控制。

本发明的技术方案，一种用于氨基酸生产的发酵罐系统，包括发酵罐，还包括发酵罐、搅拌器、搅拌电机、减速装置、空气分布器、冷却列管、进空气管道调节阀、进蒸汽管道调节阀、进冷却水管道调节阀、回冷却水管道调节阀、排冷却水管道调节阀、进底料管道调节阀、接种管道调节阀、补料管道调节阀、出料管道调节阀、液氨管道调节阀；

所述发酵罐顶端设置搅拌电机，搅拌电机与减速器连接，减速器与搅拌器连接；所述发酵罐内底部设置空气分布器，空气分布器中的一端与发酵罐外部的三根管道连通，所述管道上分别设有进空气管道调节阀、进蒸汽管道调节阀和液氨管道调节阀；所述发酵罐内部设有冷却列管，冷却列管底部连通排冷却水管道调节阀，顶部与回冷却水管道调节阀连通；

所述发酵罐顶部包括进料模块，罐底设置出料模块；所述进料模块包括与发酵罐连通的若干根管道，管道上分别设置进底料管道调节阀、接种管道调节阀和补料管道调节阀；所述出料模块包括与发酵罐底部连通的出料管道调节阀。

还包括排气模块、取样模块、监测模块和清洗模块；所述发酵罐顶部设有排气模块和清洗模块，发酵罐的侧面设有取样模块和监测模块；

所述排气模块包括压力检测传感器和排气管道调节阀；其中排气管道调节阀与发酵罐连通，压力检测传感器设置于发酵罐的排气口上；

所述清洗模块包括喷淋器和清洗管道调节阀；所述清洗管道调节阀与设置于发酵罐内部的喷淋器连接；