[發明專利]一種轉軸式固態發酵罐

無效

• 申請號: 201110336135.1
• 申請日: 2011-10-31
• 公開（公告）號: CN102358883A
• 公開（公告）日: 2012-02-22
• 發明（設計）人: 章金元;柯明;丁春華;石建偉
• 申請（專利權）人: 江蘇海華生物科技有限公司;鎮江東方生物工程設備技術有限責任公司
• 主分類號: C12M1/38
• 分類號: C12M1/38;C12M1/36;C12M1/12;C12M1/02
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 邱興天

技術領域

本發明屬于生物反應器技術領域，具體涉及一種轉軸式固態發酵罐。

背景技術

目前，根據發酵工藝過程中培養基物理性狀的不同，將發酵方式分為液態發酵和固態發酵兩大類。傳統的固態發酵技術起源于中國，距今已有幾千年前的歷史，其發酵技術比較粗放，不要求嚴格的無菌條件，其所使用的設備構造簡單，甚至只需開挖窖池即可進行發酵。現代固態發酵相比傳統固態發酵已經發生了很大的變化，可以實現限定微生物的純種集約化培養。現代發酵在具有密閉容器的固態發酵罐內進行，需要無菌處理發酵原料，采用單一菌株純種或限定菌株混合發酵。

固態發酵所用培養基氣固表面積大，微生物易于生長，而且因為微生物是在最接近自然狀態的情況下生長，因此可以產生一些在液態發酵時不會產生的酶或者其他代謝產物，特別是許多絲狀真菌，只有在固態發酵時才能達到最佳的生長和代謝水平。另外，固態發酵的產量較液態發酵高，而且后處理簡便、污染少，基本無廢水排放。由于具有這些特點，隨著科學技術的發展以及可持續發展的影響，國內外越來越重視固態發酵技術的研究和開發，并且取得了很大進展。作為固態發酵技術的重要支撐平臺，固態發酵設備對固態發酵技術的研發起著舉足輕重的作用。現有固態發酵設備主要有淺盤式、柱塔式、傳送帶式、轉鼓式、機械攪拌筒柱式等結構形式。對于現有固態發酵設備，固體培養基一般需要借助外部消毒設備進行滅菌（即離位滅菌）后再投入固態發酵設備中，為避免二次污染，對固態發酵設備所處環境的要求比較高，一般要求具備一定的潔凈度。固態發酵所利用的固體培養基既是微生物生長代謝的碳源和能源，也是微生物生長的微環境。因為沒有或幾乎沒有游離水的存在，固態發酵主要是依靠氣體進行熱量、營養物質和產物的傳遞的，交換效率非常低。因此，要為微生物固態發酵提供適宜的生長環境，固態發酵罐就需要具有良好的攪拌、通氣、散熱和冷卻系統，要能夠進行無菌操作。而固體培養基散熱、傳質困難的問題一直困擾著現有固態發酵罐，從而也制約了現代固態發酵技術的快速發展。

發明內容

發明目的：針對現有技術中存在的不足，本發明的目的是提供一種轉軸式固態發酵罐，以實現有效解決固態發酵罐散熱、傳質以及滅菌困難等問題。

技術方案：為了實現上述發明目的，本發明采用的技術方案為：

一種轉軸式固態發酵罐，包括發酵罐體、支架、轉動攪拌傳質傳熱裝置和驅動裝置；發酵罐體和轉動攪拌傳質傳熱裝置均固定在支架上，轉動攪拌傳質傳熱裝置由驅動裝置驅動；

所述的發酵罐體為臥式圓柱形罐體，包括內筒，在內筒上設有夾套，在內筒的一端設有端蓋，另一端設有筒底；在罐體上還設有排氣口、溫度傳感器接口、取樣口、濕度傳感器接口、進氣口、補水口、帶視鏡手孔、燈鏡和接種口；

所述的轉動攪拌傳質傳熱裝置包括攪拌軸和設在內筒內的攪拌組件，以及設在內筒外的外接頭、內氣管和旋轉接頭；所述的攪拌軸為一端封閉的管體，由內管和外管組成，內管套裝在外管內，形成內腔體和外腔體；所述的攪拌組件包括內接管、外接管和中空的攪拌槳葉，所述的內接管連通內腔體和攪拌槳葉，所述的外接管連通外腔體和攪拌槳葉；所述的內氣管套裝在旋轉接頭內，外接頭連結旋轉接頭和外管，使外腔體與外設的蒸汽和冷卻水管路連接，內氣管與內管相連，通過內接頭密封，使內腔體與外設排放管路連接；

在所述的外接頭上設有從動齒輪或從動鏈輪，與驅動裝置相連，在攪拌軸上設有軸承，所述的軸承由軸承座制成，所述的軸承座連接在筒底和支架之間。

所述的驅動裝置為鏈條傳動系統，包括減速電機、主動鏈輪、滾子鏈條和從動鏈輪，從動鏈輪設在外接頭上，主動鏈輪與減速電機相連，減速電機通過固定板固定在支架的靠近底部位置，主動鏈輪和從動鏈輪以滾子鏈條連接。在所述的主動鏈輪、滾子鏈條和從動鏈輪外圍設有護罩。

在所述的夾套底部設有夾套進口，在靠近夾套頂部位置設置夾套出口。所述的夾套包裹在內筒上，除內筒頂部及靠近頂部位置。所述的端蓋通過法蘭、軸耳和軸銷的配合使用與內筒相連，在端蓋上設有把手；所述的排氣口、溫度傳感器接口和取樣口均設在端蓋上。所述的濕度傳感器接口、進氣口和補水口設在筒底上。所述的帶視鏡手孔、燈鏡和接種口均設在內筒頂部或靠近頂部位置。

所述的攪拌槳葉與外接管成45°的角度連接。

所述的內接頭為中空的柱體內接頭，在其外周設有若干凹槽，內接頭套裝在內管和外管之間，通過密封圈與連通的內管和內氣管密封。