[實用新型]一種供氧發酵系統

有效

• 申請號: 201821455941.4
• 申請日: 2018-09-06
• 公開（公告）號: CN208829654U
• 公開（公告）日: 2019-05-07
• 發明（設計）人: 王德喜;崔瑋琳;王猛;劉波;趙曦波;高倩楠;魏曉波;范麗華
• 申請（專利權）人: 遼陽博仕流體設備有限公司;沈陽工業大學
• 主分類號: C12M1/00
• 分類號: C12M1/00;C12M1/04
• 代理公司: 北京知呱呱知識產權代理有限公司 11577
• 代理人: 孫進華;吳林

本實用新型公開了一種供氧發酵系統，包括發酵罐、供氣器、循環泵和射流曝氣器，所述發酵罐內的頂部空間形成集氣室，所述供氣器設置在所述集氣室內；所述循環泵的輸入端與所述發酵罐中部空間連通，其輸出端與所述射流曝氣器連通，所述射流曝氣器同時與所述供氣器連通；所述射流曝氣器設置在所述發酵罐的中下部，所述發酵罐的罐體頂部設置排氣孔，在所述排氣孔內設置排氣閥。本實用新型實現了氣相、液相的迅速均質化，混合過程氣泡少，溶氧系數高，混合效率高，均質化程度高、染菌幾率小。另外，本實用新型結構簡單，無須空氣壓縮機、攪拌器，動力消耗省，綜合成本低，使用方便快捷，具有很好的市場前景。

技術領域

本實用新型涉及發酵設備技術領域，具體涉及一種供氧發酵系統。

背景技術

發酵罐是指工業上用來進行微生物發酵的裝置，為微生物提供生存和代謝的場所。微生物包括好氧菌和厭氧菌。目前，好氧菌的發酵在工業上運用廣泛，需求量大。

然而，在好氧菌的發酵過程中，發酵液的氧傳遞工序比較復雜。傳統的抗生素工業以及近年來發展起來的基因工程菌高密度培養，都存在發酵設備的供氧能力與生產菌株對氧的需求量之間的矛盾。在擁有了優良的菌種并獲得合適的發酵工藝條件下，發酵設備中通氣攪拌系統的工作效率就變得極為重要，是影響生物發酵的重要因素。

目前，好氧菌發酵所用的通風發酵設備主要為機械攪拌式、自吸式、氣升式和高位篩板式：

機械攪拌式系統主要由攪拌軸、攪拌器、機械密封、軸承、聯軸器和電機等構成，結構復雜、變速轉動部件故障點多、攪拌容器內的死角區大，導致菌種接種率低，很難實現調質容器各層懸浮液均質化，延長發酵周期，致使微生物和代謝產物受到強剪切而失活；如需通入無菌空氣，則需要設置無菌空氣系統，包括空氣壓縮機、粗過濾器、精過濾器、隔膜伐和空氣分布器等部件，這種情況下往往會因操作原因而發生染菌現象，或是因過濾器失效，罐、管路密封損壞導致菌種不純、滅菌不徹底。機械攪拌式系統結構復雜，耗功率較高，運行維護費用高，綜合成本高。

自吸式系統和氣升式系統雖然能實現部分發酵介質上部與下部的均質化，但是服務半徑小、均質化程度不高、菌群接種效率低、易發生染菌現象、發酵周期長。

高位篩板式系統的罐體內裝有若干篩板，壓縮空氣由罐底導入，經過篩板逐漸上升，氣泡在上升過程中帶動發酵液同時上升，發酵液通過篩板上帶有液封作用的降液管下降而形成循環，但是，該系統工藝流程長、工藝周期長、混合效率低下。

實用新型內容

本實用新型實施例的目的在于提供一種供氧發酵系統，用以解決現有發酵設備工藝周期長、均質化程度低、染菌現象嚴重、能源消耗大、結構復雜、綜合成本高的問題。

為實現上述目的，本實用新型實施例提供一種供氧發酵系統，所述供氧發酵系統包括：發酵罐、供氣器、循環泵和射流曝氣器，所述發酵罐內的頂部空間形成集氣室，所述供氣器設置在所述集氣室內；所述循環泵的輸入端與所述發酵罐中部空間連通，其輸出端與所述射流曝氣器連通，所述射流曝氣器同時與所述供氣器連通；所述射流曝氣器設置在所述發酵罐的中下部，所述發酵罐的罐體頂部設置排氣孔，在所述排氣孔內設置排氣閥。

優選地，所述供氣器包括通氣盤和供氣管，所述通氣盤連接在所述供氣管的上方，所述供氣管與所述射流曝氣器連接，在所述通氣盤上設置若干進氣孔。

優選地，所述射流曝氣器包括射流臂和混合腔，所述混合腔位于所述發酵罐的軸線上，所述射流臂與所述混合腔連接，沿所述混合腔周向設置。

優選地，所述射流臂的軸向與水平面向上相交成10～30度，所述射流臂采用文丘里喉管結構。

優選地，所述發酵罐罐體中部的內側壁設置擋墻，所述擋墻與所述發酵罐罐體內壁形成進液區，所述進液區與所述循環泵的輸入端連通。