[实用新型]一种气升式氨基酸发酵罐

说明书

本实用新型提供了一种气升式氨基酸发酵罐，利用无菌空气带动发酵液环流，利用pH电极、溶解氧电极检测发酵过程，利用消泡桨结合消泡剂控制发酵罐内的泡沫状态，利用两段冷却形成发酵罐上下温度差，加速发酵液环流，促进传热传质，发酵过程中剪切力较小，有助于发酵产物结晶，形成比较大的产物结晶，有利于结晶产品的收集分离。

技术领域

本实用新型涉及一种生物工程设备，尤其是一种气升式氨基酸发酵罐。

背景技术

传统的氨基酸发酵设备主要是机械搅拌通风式发酵罐，在氨基酸发酵过程中为了满足溶氧需求，通常提高搅拌转速，但是高搅拌转速造成剪切力过大，对溶解度较低的氨基酸结晶过程产生不利影响，致使形成晶体的细碎，为下游氨基酸产物的分离提取造成困难，增加产品生产成本。

气升式发酵罐无机械搅拌，利用无菌空气带动发酵液在发酵罐内形成环流，具有剪切力小，能耗低、空气利用效率高等优点。但是传统的气升式发酵罐无pH、溶解氧、消泡桨等装置，对氨基酸发酵过程解析与控制、反应器的放大等造成了困难。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种气升式氨基酸发酵罐。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：

一种气升式氨基酸发酵罐，包括端盖和罐体，所述端盖和罐体采用法兰连接，其中，

所述端盖包括法兰盘(3)、消泡电机(1)、消泡桨(15)、补料口(2)、接种口(16)和尾气管(17)，所述消泡电机(1)通过搅拌轴与消泡桨(15)相连，消泡电机(1)位于端盖的中心位置，搅拌轴与法兰盘(3)通过轴封连接，消泡电机(1)与消泡桨(15)分别布置在法兰盘(1)上下两侧，所述补料口(2)、接种口(16)、尾气管(17)、固定螺丝(18)分别分布在法兰盘(3)上；

所述罐体中部为圆柱体、底部为锥体，该圆柱体的中下部和锥体底部外侧依次包裹中部冷却夹套(4)和底部冷却夹套(7)，罐体中部一侧设置视孔(14)，视孔下部设置有取样管(5),取样管(5)连通发酵罐内部和外部截止阀，用于发酵过程中取样，罐体中部一侧设置三个插口，分别安装有温度计套管(10)、第一传感器(11)和第二传感器(12)，罐体内部设置用于引导发酵液流动的导流筒(13)，罐体导流筒(13)下部设有气体分布器(9)，通气管(6)从发酵罐外部穿过罐体的锥体底部曲面中上部与气体分布器(9)相连通，用于向发酵罐内通入无菌空气；所述罐体底部设置出料口(8)，用于排出发酵罐中的废物。

上述罐体中部设置的插口必要时还可以安装温度电极、溶氧电极、pH电极、在线浊度传感器、葡萄糖浓度在线传感器等。

优选的，上述气升式氨基酸发酵罐，为更好的满足发酵工艺需求，所述补料口(2)有三个。

优选的，上述气升式氨基酸发酵罐，为满足发酵罐端盖和罐体法兰连接的结构强度和气密性要求，法兰盘(3)上对称设置10个固定螺丝(18)。

优选的，上述气升式氨基酸发酵罐，所述中部冷却夹套(4)和底部冷却夹套(7)的材料均采用316不锈钢。

优选的，上述气升式氨基酸发酵罐，所述导流筒(13)由半圆形冷却盘管(13-4)围绕内壁(13-2)外侧螺旋上升并焊接在一起，冷却盘管和内壁之间形成冷却管腔(13-5)，供冷却水在内部流动，用以发酵液换热冷却；导流筒冷却管上部一侧和对称下部另一侧分别设置冷却水进口(13-3)和冷却水出口(13-1)。

优选的，上述气升式氨基酸发酵罐，所述锥体底部的锥角在60-70°之间，有利于发酵形成的结晶产物收集。

优选的，上述气升式氨基酸发酵罐，所述视孔(14)的材料为透明硼硅玻璃，便于观察发酵罐内情况。