[發明專利]具有機織布填料系統的液態淋澆發酵塔

有效

• 申請號: 201210147032.5
• 申請日: 2012-05-14
• 公開（公告）號: CN103421672A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 張迎晨;吳紅艷;張夏楠;肖俊;張倩倩
• 申請（專利權）人: 中原工學院
• 主分類號: C12J1/10
• 分類號: C12J1/10;C12M1/00;A23F3/00
• 代理公司: 鄭州中原專利事務所有限公司 41109
• 代理人: 張紹琳;孫詩雨

技術領域

本發明涉及微生物、發酵、紡織、食品及飲料行業和領域，具體涉及一種具有機織布填料系統的液態淋澆發酵塔。

背景技術

液態淋澆發酵生產的實質為固態發酵的變種-載體吸附發酵，傳統的載體一般為活性載體，如果選用惰性載體吸附固態發酵，則可以克服傳統固態發酵過程中底物結塊、傳質和傳熱差以及底物的不均勻性等難題。同時，固態載體的高孔隙率為微生物生長提供了巨大的界面，使得微生物可以在通入少量或不需要通入空氣或氧氣的條件下，從外界獲得自身生長所需的氧氣，從而提供了更有利于微生物生長代謝的環境，解決了液態攪拌通氣發酵能耗高以及剪切力破壞作用等問題。惰性吸附載體發酵的出現為固態發酵提供了新的思路，拓寬了應用前景，近年來被應用于有機酸、蛋白酶制劑、抗生素等的發酵生產中。

但是，淋澆發酵生產中普遍存在的嚴重問題是經過一到三個月左右淋澆回流后,?塔內易形成皮革狀的類似纖維的透明菌膜，該膜堵塞了填充料間的空隙，空氣和發酵液不能正常流動而必須終止發酵。傳統的液態淋澆發酵塔在使用一段時間后，生產速度回明顯減慢，最后無法使用，必須進行更換。謝愷熙等把填充料進行有序的排列，進行懸空無底處理，把原來支撐填充料的假底置于塔下的發酵液液面以下，形成一個較為完善的醋酸發酵設備，其工作原理跟原來一樣，只是填充料比以前更充分被發酵液“噴淋”使菌膜剛生長就被沖下而不能積聚，一些死角生長的菌膜也因自重或可人為地將其沖到假底上，由于假底設于發酵液液面下，菌膜不能在其以下生長，通過降低液面即可把菌膜從入孔處清理到塔外，?而無需進行大面積對填充料進行更換清洗，?保證產酸速度的穩定，延長填充料的使用壽命，大大節約成本。另外由于進行了有序排列，使填充料的單位利用率比傳統堆放法提高約一倍。由于填充料需進行編排，第一次裝塔或更換一次填充料都比較麻煩，例如填裝一個直徑的發酵塔約需要200個工時。即使如此，填充料必須進行更換，而填充料更換不僅費時、費工，增加生產成本，還污染環境。目前國內外液態淋澆發酵生產中普遍存在這種有害現象，是影響液態淋澆食醋發酵生產不能長期進行循環生產的主要因素。

機織物一般由經、緯兩個方向的紗線或長絲交織而成，特種三維機織物還具有捆綁紗方向的紗線或長絲。它的整體結構特點是:外表呈平面型板狀，經、緯兩向結構重復，垂直向一般結構單一，但也可以是幾層。經緯紗線交織成網狀，既有覆蓋，又有空隙，并有一定厚度。機織布生產技術的發展和產品應用領域的拓展促進高性能無機物、聚合物纖維的使用，滿足產業用紡織品的特別需求，如多尺度空隙、纖維細度小，耐高溫、耐化學性、良好的強度和彈性、醫療用產品舒適性、與食品接觸的安全性等要求。

發明內容

本發明的目的是提供一種使用機織布型填料系統的液態淋澆發酵塔，以滿足微生物、發酵、紡織、食品及飲料等相關行業和領域的需求。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

本發明的使用機織布型填料系統的液態淋澆發酵塔，包括塔體，塔體內頂部設有回淋盤，塔體內上部為填料系統，下部為發酵液，填料系統和發酵液之間設有假底；所述的填料系統為機織布型填料系統。

所述的機織布型填料系統包括設置在塔內的滾軸和纏繞在滾軸上的機織布，機織布一端連接放卷裝置，另一端連接收卷裝置。

所述的機織布在塔內水平設置（也可以采用其他設置形式），所述的滾軸直徑為0.004-0.05米，兩滾軸之間的距離為0.1-10米，根據塔的具體尺寸確定。

所述的機織布為有機機織物或無機機織物，其克重范圍為0.1-7000g/m²;密度范圍為0.001-10g/cm³、機織布填充體積為塔內體積的1/20-9/10。

所述機織布型填料的機織布可以選擇：有機機織物、無機機織物；兩維機織物、三維機織物及與其他縫編、針織、無紡布等復合加工后的復合材料等，如毛巾類、人造毛皮、毛圈織物等。

所述的機織布填料的材質為聚丙烯、聚乙烯、聚四氟乙烯、玻璃、氧化鋁或氧化鈦中的任意一種。

所述的收放卷設備的運轉速度為1mm/h-10m/h。

本發明的液態淋澆發酵塔除了填料系統采用機織布填料以外，其余未提及之處均采用現有技術。

本發明的液態淋澆發酵塔應用范圍廣，可以適用于食醋、紅茶菌飲料、細菌纖維素的液態發酵生產。