[實用新型]一種用于2-酮基-D-葡萄糖酸發酵的膜生物反應器

有效

• 申請號: 200820199246.6
• 申請日: 2008-11-24
• 公開（公告）號: CN201321457Y
• 公開（公告）日: 2009-10-07
• 發明（設計）人: 周強;孫文敬;余泗蓮;黃達明;余彬;李中兵
• 申請（專利權）人: 江西省德興市百勤異VC鈉有限公司;江蘇大學
• 主分類號: C12M1/12
• 分類號: C12M1/12
• 代理公司: 南昌平凡知識產權代理事務所
• 代理人: 徐光熙;夏材祥

技術領域

本實用新型涉及2-酮基-D-葡萄糖酸發酵的生產設備，屬生物化工設備技術領域。

背景技術

本實用新型前生產2-酮基-D-葡萄糖酸只是采用發酵罐及其輔助設備，對于2-酮基-D-葡萄糖酸的半連續發酵生產，其發酵產率一般只能達到5.3g/L/h；對于2-酮基-D-葡萄糖酸的連續發酵生產，其發酵產率一般也只能達到6.1g/L/h。追求發酵的高產率可以大大降低生產成本，為此，本企業將膜生物反應器技術用于2-酮基-D-葡萄糖酸的發酵生產，研制成用于2-酮基-D-葡萄糖酸發酵的膜生物反應器。

發明內容

本實用新型提供一種用于2-酮基-D-葡萄糖酸半連續發酵或連續發酵的膜生物反應器，所述裝置包括發酵罐、加壓泵、管道、膜過濾器和菌體收集罐。

發酵罐采用常規的好氧發酵裝置(如機械攪拌發酵罐、氣升式發酵罐等)，工作壓力0.01--0.12MPa，最高工作溫度不超過125℃；膜過濾器組件采用單管單芯或單管多芯的陶瓷膜，孔徑0.1--0.2μ米，工作溫度10--50℃，工作壓力0.01--1.0Mpa；加壓泵為密閉性的泵類(如磁力泵)。

發酵罐與膜過濾器通過加壓泵相連，以分離發酵液中的菌體細胞；膜過濾器與菌體收集罐相連，以收集分離的菌體細胞；菌體收集罐與發酵罐通過加壓泵相連，使分離的菌體細胞返回至發酵罐中。

整個膜生物反應器的工作過程是，半連續發酵或連續發酵中從發酵罐放出的發酵液，經管道進入加壓泵，然后打入膜過濾器過濾，濾液進入發酵液收集罐，菌體進入菌體收集罐。根據發酵罐中菌體濃度的變化，將收集的菌體用泵或無菌空氣打入發酵罐中，以使發酵罐中的菌體濃度保持相對穩定。

本實用新型適用于2-酮基-D-葡萄糖酸的半連續或連續發酵。

附圖說明

附圖為2-酮基-D-葡萄糖酸發酵的膜生物反應器的生產流程框圖。

具體實施方式

本實用新型提供一種用于2-酮基-D-葡萄糖酸半連續發酵或連續發酵的膜生物反應器，所述裝置包括發酵罐、加壓泵、管道、膜過濾器和菌體收集罐。

發酵罐采用常規的好氧發酵裝置(如機械攪拌發酵罐、氣升式發酵罐等)，容積10m³，工作壓力0.1MPa，最高工作溫度不超過125℃；膜過濾器組件采用單管單芯或單管多芯的陶瓷膜，孔徑0.15微米，工作溫度35℃，工作壓力0.03Mpa；加壓泵為密閉性的泵類(如磁力泵)。

發酵罐與膜過濾器通過加壓泵相連，以分離發酵液中的菌體細胞；膜過濾器與菌體收集罐相連，以收集分離的菌體細胞；菌體收集罐與發酵罐通過加壓泵相連，使分離的菌體細胞返回至發酵罐中。

整個膜生物反應器的工作過程是，半連續發酵或連續發酵中從發酵罐放出的發酵液，經管道進入加壓泵，然后打入膜過濾器過濾，濾液進入發酵液收集罐，菌體進入菌體收集罐。根據發酵罐中菌體濃度的變化，將收集的菌體用泵或無菌空氣打入發酵罐中，以使發酵罐中的菌體濃度保持相對穩定。

采用本實用新型技術，可以實現菌體細胞的循環利用，提高2-酮基-D-葡萄糖酸的發酵產率。2-酮基-D-葡萄糖酸的半連續發酵生產采取本實用新型設備生產后的發酵產率從5.3g/L/h提高到6.5g/L/h，2-酮基-D-葡萄糖酸的連續發酵生產采取本實用新型設備生產后的發酵產率從6.1g/L/h提高到7.7g/L/h。