[實(shí)用新型]一種轉(zhuǎn)軸式固態(tài)發(fā)酵罐

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201120421609.8
• 申請(qǐng)日: 2011-10-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN202279826U
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 章金元;柯明;丁春華;石建偉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 江蘇海華生物科技有限公司;鎮(zhèn)江東方生物工程設(shè)備技術(shù)有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): C12M1/38
• 分類(lèi)號(hào): C12M1/38;C12M1/36;C12M1/12;C12M1/02
• 代理公司: 南京蘇高專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 邱興天

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于生物反應(yīng)器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種轉(zhuǎn)軸式固態(tài)發(fā)酵罐。

背景技術(shù)

目前，根據(jù)發(fā)酵工藝過(guò)程中培養(yǎng)基物理性狀的不同，將發(fā)酵方式分為液態(tài)發(fā)酵和固態(tài)發(fā)酵兩大類(lèi)。傳統(tǒng)的固態(tài)發(fā)酵技術(shù)起源于中國(guó)，距今已有幾千年前的歷史，其發(fā)酵技術(shù)比較粗放，不要求嚴(yán)格的無(wú)菌條件，其所使用的設(shè)備構(gòu)造簡(jiǎn)單，甚至只需開(kāi)挖窖池即可進(jìn)行發(fā)酵。現(xiàn)代固態(tài)發(fā)酵相比傳統(tǒng)固態(tài)發(fā)酵已經(jīng)發(fā)生了很大的變化，可以實(shí)現(xiàn)限定微生物的純種集約化培養(yǎng)。現(xiàn)代發(fā)酵在具有密閉容器的固態(tài)發(fā)酵罐內(nèi)進(jìn)行，需要無(wú)菌處理發(fā)酵原料，采用單一菌株純種或限定菌株混合發(fā)酵。

固態(tài)發(fā)酵所用培養(yǎng)基氣固表面積大，微生物易于生長(zhǎng)，而且因?yàn)槲⑸锸窃谧罱咏匀粻顟B(tài)的情況下生長(zhǎng)，因此可以產(chǎn)生一些在液態(tài)發(fā)酵時(shí)不會(huì)產(chǎn)生的酶或者其他代謝產(chǎn)物，特別是許多絲狀真菌，只有在固態(tài)發(fā)酵時(shí)才能達(dá)到最佳的生長(zhǎng)和代謝水平。另外，固態(tài)發(fā)酵的產(chǎn)量較液態(tài)發(fā)酵高，而且后處理簡(jiǎn)便、污染少，基本無(wú)廢水排放。由于具有這些特點(diǎn)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及可持續(xù)發(fā)展的影響，國(guó)內(nèi)外越來(lái)越重視固態(tài)發(fā)酵技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)，并且取得了很大進(jìn)展。作為固態(tài)發(fā)酵技術(shù)的重要支撐平臺(tái)，固態(tài)發(fā)酵設(shè)備對(duì)固態(tài)發(fā)酵技術(shù)的研發(fā)起著舉足輕重的作用。現(xiàn)有固態(tài)發(fā)酵設(shè)備主要有淺盤(pán)式、柱塔式、傳送帶式、轉(zhuǎn)鼓式、機(jī)械攪拌筒柱式等結(jié)構(gòu)形式。對(duì)于現(xiàn)有固態(tài)發(fā)酵設(shè)備，固體培養(yǎng)基一般需要借助外部消毒設(shè)備進(jìn)行滅菌（即離位滅菌）后再投入固態(tài)發(fā)酵設(shè)備中，為避免二次污染，對(duì)固態(tài)發(fā)酵設(shè)備所處環(huán)境的要求比較高，一般要求具備一定的潔凈度。固態(tài)發(fā)酵所利用的固體培養(yǎng)基既是微生物生長(zhǎng)代謝的碳源和能源，也是微生物生長(zhǎng)的微環(huán)境。因?yàn)闆](méi)有或幾乎沒(méi)有游離水的存在，固態(tài)發(fā)酵主要是依靠氣體進(jìn)行熱量、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和產(chǎn)物的傳遞的，交換效率非常低。因此，要為微生物固態(tài)發(fā)酵提供適宜的生長(zhǎng)環(huán)境，固態(tài)發(fā)酵罐就需要具有良好的攪拌、通氣、散熱和冷卻系統(tǒng)，要能夠進(jìn)行無(wú)菌操作。而固體培養(yǎng)基散熱、傳質(zhì)困難的問(wèn)題一直困擾著現(xiàn)有固態(tài)發(fā)酵罐，從而也制約了現(xiàn)代固態(tài)發(fā)酵技術(shù)的快速發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種轉(zhuǎn)軸式固態(tài)發(fā)酵罐，以實(shí)現(xiàn)有效解決固態(tài)發(fā)酵罐散熱、傳質(zhì)以及滅菌困難等問(wèn)題。

技術(shù)方案：為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為：

一種轉(zhuǎn)軸式固態(tài)發(fā)酵罐，包括發(fā)酵罐體、支架、轉(zhuǎn)動(dòng)攪拌傳質(zhì)傳熱裝置和驅(qū)動(dòng)裝置；發(fā)酵罐體和轉(zhuǎn)動(dòng)攪拌傳質(zhì)傳熱裝置均固定在支架上，轉(zhuǎn)動(dòng)攪拌傳質(zhì)傳熱裝置由驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)；

所述的發(fā)酵罐體為臥式圓柱形罐體，包括內(nèi)筒，在內(nèi)筒上設(shè)有夾套，在內(nèi)筒的一端設(shè)有端蓋，另一端設(shè)有筒底；在罐體上還設(shè)有排氣口、溫度傳感器接口、取樣口、濕度傳感器接口、進(jìn)氣口、補(bǔ)水口、帶視鏡手孔、燈鏡和接種口；

所述的轉(zhuǎn)動(dòng)攪拌傳質(zhì)傳熱裝置包括攪拌軸和設(shè)在內(nèi)筒內(nèi)的攪拌組件，以及設(shè)在內(nèi)筒外的外接頭、內(nèi)氣管和旋轉(zhuǎn)接頭；所述的攪拌軸為一端封閉的管體，由內(nèi)管和外管組成，內(nèi)管套裝在外管內(nèi)，形成內(nèi)腔體和外腔體；所述的攪拌組件包括內(nèi)接管、外接管和中空的攪拌槳葉，所述的內(nèi)接管連通內(nèi)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(nèi)氣管套裝在旋轉(zhuǎn)接頭內(nèi)，外接頭連結(jié)旋轉(zhuǎn)接頭和外管，使外腔體與外設(shè)的蒸汽和冷卻水管路連接，內(nèi)氣管與內(nèi)管相連，通過(guò)內(nèi)接頭密封，使內(nèi)腔體與外設(shè)排放管路連接；

在所述的外接頭上設(shè)有從動(dòng)齒輪或從動(dòng)鏈輪，與驅(qū)動(dòng)裝置相連，在攪拌軸上設(shè)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(qū)動(dòng)裝置為鏈條傳動(dòng)系統(tǒng)，包括減速電機(jī)、主動(dòng)鏈輪、滾子鏈條和從動(dòng)鏈輪，從動(dòng)鏈輪設(shè)在外接頭上，主動(dòng)鏈輪與減速電機(jī)相連，減速電機(jī)通過(guò)固定板固定在支架的靠近底部位置，主動(dòng)鏈輪和從動(dòng)鏈輪以滾子鏈條連接。在所述的主動(dòng)鏈輪、滾子鏈條和從動(dòng)鏈輪外圍設(shè)有護(hù)罩。

在所述的夾套底部設(shè)有夾套進(jìn)口，在靠近夾套頂部位置設(shè)置夾套出口。所述的夾套包裹在內(nèi)筒上，除內(nèi)筒頂部及靠近頂部位置。所述的端蓋通過(guò)法蘭、軸耳和軸銷(xiāo)的配合使用與內(nèi)筒相連，在端蓋上設(shè)有把手；所述的排氣口、溫度傳感器接口和取樣口均設(shè)在端蓋上。所述的濕度傳感器接口、進(jìn)氣口和補(bǔ)水口設(shè)在筒底上。所述的帶視鏡手孔、燈鏡和接種口均設(shè)在內(nèi)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(nèi)接頭為中空的柱體內(nèi)接頭，在其外周設(shè)有若干凹槽，內(nèi)接頭套裝在內(nèi)管和外管之間，通過(guò)密封圈與連通的內(nèi)管和內(nèi)氣管密封。