[實用新型]一種多級連續發酵裝置

有效

• 申請號: 201420519126.5
• 申請日: 2014-09-11
• 公開（公告）號: CN204125452U
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 陳可泉;王震;何珣;肖文;歐陽平凱
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: C12M1/12
• 分類號: C12M1/12
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 李紀昌;曹翠珍

技術領域

本實用新型涉及發酵裝置領域，具體涉及一種多級連續發酵裝置。

背景技術

傳統的發酵罐一般包括一個罐體，罐體內放置菌種和攪拌液，通過控制時間進行攪拌發酵，傳統的這種發酵罐由于結構設置不合理，不但使其體積比較大，成本比較高，同時攪拌時間比較長，發酵效率比較低，發酵的效果也不好普通的高密度發酵方法或者分批發酵法應用于工業發酵存在諸多問題，如批次發酵產品質量不同、底物利用率較低、復雜的生物反應器的后處理以及不可避免的停機準備時間等都嚴重制約了生物發酵產品的工業化生產。相比較普通的生物發酵方法，多級連續高密度發酵法具有良好的應用前景。多級連續高密度發酵法采用多級發酵罐偶聯，發酵過程中分離細胞與發酵液，實現細胞循環，提高菌體濃度，從而最大限度的提高底物轉化率，產品產量以及最后的產品濃度，達到高底物利用率，高生產效率，可連續發酵等諸多優點。具有良好的工業應用前景。

實用新型內容

解決的技術問題：針對現有技術的不足，本實用新型提供了一種多級連續發酵裝置，結構簡單，可實現自動化控制和連續化操作，適合產業化。

技術方案：

一種多級連續發酵裝置，包括三個以上的發酵罐、儲氣罐、碳源補料罐、培養基補料罐和產品收集裝置，所述各個發酵罐中均設有填充床過濾裝置，所述三個以上的發酵罐串聯后一端與碳源補料罐和培養基補料罐連通，其中，最后一個發酵罐中的填充床過濾裝置連接中空纖維細胞分離裝置后再與產品收集裝置連通。

作為優選的是，所述發酵罐個數為3-7個。

作為優選的是，所述中空纖維細胞分離裝置為聚砜膜中空纖維超濾膜，尺寸為4×40?in、4×50in或4×60in中的一種；膜面積為5㎡、8㎡或9㎡中的一種；截留相對分子質量為7000-80000；透過速度為200-700L/(㎡h)；供料壓小于等于500kPa；膜間壓差200-300k?Pa；耐pH范圍為1-13；耐熱性為80℃。

作為優選的是，所述發酵罐、儲氣罐、碳源補料罐、培養基補料罐、填充床過濾裝置、中空纖維裝置和產品收集裝置通過管道連接。

作為優選的是，所述發酵罐內設有雙槳葉片，所述雙槳葉片的傾斜角為20-35°。

作為優選的是，所述填充床過濾裝置為活性炭填料裝置。

有益效果

本實用新型裝置可實現自動化控制和連續化操作，中空纖維細胞分離裝置提高了菌種對發酵液的適應性，縮短了細胞生長的延滯期，解除代謝產物抑制，與分批發酵相比，不需要反復的洗罐、滅菌、接種等操作，生產效率大大提高，適合工業化操作。

附圖說明

圖1為四級連續發酵裝置的結構示意圖，其中，1、發酵罐，2、儲氣罐，3、中空纖維細胞分離裝置，4、碳源補料罐，5、培養基補料罐，6、填充床過濾裝置，7、產品收集裝置。

具體實施方式

下面的實施例可使本專業技術人員更全面地理解本實用新型，但不以任何方式限制本實用新型。

“多級”是依照發酵罐的個數來定，如四級發酵由4個發酵罐串聯后進行發酵，其中，第一個發酵罐為一級發酵罐，第二個發酵罐為二級發酵罐，第三個發酵罐為三級發酵罐，第四個為四級發酵罐。

實施例1

如圖1所示，一種四級連續發酵裝置，包括四個發酵罐1、儲氣罐2、碳源補料罐4、培養基補料罐5和產品收集裝置7，四個發酵罐1串聯后左端與碳源補料罐4、培養基補料罐5連通，另一端封閉，每級發酵罐1中均設有傾斜角30°的雙槳葉片和填充床過濾裝置6，其中第四級發酵罐1中的填充床過濾裝置6連通FPM-03520型號的中空纖維細胞分離裝置3后再與產品收集裝置7連通。FPM-03520型號的中空纖維膜組件中，膜材料為聚砜，組件尺寸為4×50in，膜面積為5㎡，截留相對分子質量為7000，透過速度為200L(㎡·h)，最大供料壓力為500kPa，膜間壓差為300kPa，耐pH范圍為1-13，耐熱性為80℃。

實施例2