用于生物发酵新型无菌氧气处理系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种用于生物发酵新型无菌氧气处理系统，包括空压机(1)、除油装置(2)、冷冻干燥机(3)、分子筛转轮制氧系统(4)、氧气缓冲加热器(5)和过滤系统。优点为：既保证了发酵罐供氧充足，又通过减少通气量，达到减少无菌空气处理系统费用、避免大量泡沫引起发酵罐逃液染菌的目的。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于氧气处理
，具体涉及一种用于生物发酵新型无菌氧气处理系统。
技术介绍
微生物好氧发酵过程中，需要将无菌空气不断通入发酵液中，从而供给微生物所需的氧。空气中含氧量约为21％，为了满足微生物生长和代谢的需要，因此必须通入大量的无菌空气，这就需要配备较大风量的无菌处理系统，造成投资费用成倍增加。除此之外，通气量增大，产生的泡沫大大增加，会带来许多不利因素，如发酵罐的装料系数减少、氧传递系统减小等。泡沫过多时，影响更为严重，造成发酵液从排气管路或轴封逃出而增加染菌机会。
技术实现思路
针对现有技术存在的缺陷，本技术提供一种用于生物发酵新型无菌氧气处理系统，可有效解决上述问题。本技术采用的技术方案如下：本技术提供一种用于生物发酵新型无菌氧气处理系统，包括空压机(1)、除油装置(2)、冷冻干燥机(3)、分子筛转轮制氧系统(4)、氧气缓冲加热器(5)和过滤系统；所述空压机(1)设置有进空气口和压缩空气排气口；所述空压机(1)的压缩空气排气口与所述除油装置(2)的进气口连通；所述除油装置(2)的排气口与所述冷冻干燥机(3)的进气口连通；所述冷冻干燥机(3)的排气口与所述分子筛转轮制氧系统(4)的进气口连通；所述分子筛转轮制氧系统(4)的排氧气口与所述氧气缓冲加热器(5)的进气口连通；所述氧气缓冲加热器(5)的排气口与所述过滤系统的进气口连通；所述过滤系统的排气口连通到发酵罐(9)的进气口。优选的，所述过滤系统包括串联的总过滤器(6)、预过滤器(7)和精过滤器(8)。优选的，所述分子筛转轮制氧系统(4)包括转轮电机(10)、转轮外壳(11)、转轮(12)、分子筛填料(13)、密封圈(14)、吸附区进气管道阀门(15)、吸附区排气管道阀门(16)和脱附区进气管道阀门(17)；所述转轮外壳(11)固定设置，其具有封闭的腔体，所述转轮外壳(11)的腔体区分为吸附区和脱附区；所述转轮(12)的表面固定有分子筛；所述转轮(12)置于所述转轮外壳(11)的腔体中，并且，所述转轮(12)的外边缘通过所述密封圈(14)与所述转轮外壳(11)的腔体内壁密封连接；所述转轮(12)的中心通过电机输出轴与位于转轮外壳(11)外部的转轮电机(10)联动，在所述转轮电机(10)的驱动下，所述转轮(12)在所述转轮外壳(11)的腔体中旋转，进而交替进入吸附区和脱附区，实现连续制氧；所述吸附区的进气口与吸附区进气管道连通；所述吸附区的排气口与吸附区排气管道连通；所述吸附区排气管道的排气口与所述氧气缓冲加热器(5)的进气口连通；从所述吸附区排气管道上引出一个支路，该支路为脱附区排废气管道，所述脱附区排废气管道的排气口与所述脱附区的进气口连通；所述脱附区的排气口与脱附区排废气管道连通；其中，在所述吸附区进气管道安装有吸附区进气管道阀门(15)；在所述吸附区排气管道安装有吸附区排气管道阀门(16)；在所述脱附区进气管道安装有脱附区进气管道阀门(17)。本技术提供的用于生物发酵新型无菌氧气处理系统具有以下优点：既保证了发酵罐供氧充足，又通过减少通气量，达到减少无菌空气处理系统费用、避免大量泡沫引起发酵罐逃液染菌的目的。附图说明图1为本技术提供的用于生物发酵新型无菌氧气处理系统的结构示意图；图2为本技术提供的分子筛转轮制氧系统的结构示意图；图3为本技术提供的分子筛转轮制氧系统的俯视图；图4为本技术提供的分子筛转轮制氧系统的侧视图。具体实施方式为了使本技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。结合图1，本技术提供一种用于生物发酵新型无菌氧气处理系统，为一种无菌通气量小、氧含量高的用于生物发酵新型无菌氧气处理系统，包括空压机1、除油装置2、冷冻干燥机3、分子筛转轮制氧系统4、氧气缓冲加热器5和过滤系统；空压机1设置有进空气口和压缩空气排气口；空压机1的压缩空气排气口与除油装置2的进气口连通；除油装置2的排气口与冷冻干燥机3的进气口连通；冷冻干燥机3的排气口与分子筛转轮制氧系统4的进气口连通；分子筛转轮制氧系统4的排氧气口与氧气缓冲加热器5的进气口连通；氧气缓冲加热器5的排气口与过滤系统的进气口连通；过滤系统的排气口连通到发酵罐9的进气口。其中，过滤系统包括串联的总过滤器6、预过滤器7和精过滤器8。其实施原理为：空气经空压机压缩后，进入除油装置除油，再经过冷冻干燥机除水后，进入分子筛转轮制氧系统后制成纯度非常高的氧气，然后，氧气经氧气缓冲热器加热后，再依次经过总控过滤器、预过滤器和精过滤器的除尘除菌，最后进入发酵罐，用于发酵供氧。过程中制得氧气体积大大小于原来的空气体积，后续的氧气缓冲热器、总控过滤器、预过滤器和精过滤器规格减小，相应管道阀门也随之缩小。对于分子筛转轮制氧系统，结合图2-图4，包括转轮电机10、转轮外壳11、转轮12、分子筛填料13、密封圈14、吸附区进气管道阀门15、吸附区排气管道阀门16和脱附区进气管道阀门17；转轮外壳11固定设置，其具有封闭的腔体，转轮外壳11的腔体区分为吸附区和脱附区；转轮12的表面固定有分子筛；转轮12置于转轮外壳11的腔体中，并且，转轮12的外边缘通过密封圈14与转轮外壳11的腔体内壁密封连接；转轮12的中心通过电机输出轴与位于转轮外壳11外部的转轮电机10联动，在转轮电机10的驱动下，转轮12在转轮外壳11的腔体中旋转，进而交替进入吸附区和脱附区，实现连续制氧；吸附区的进气口与吸附区进气管道连通；吸附区的排气口与吸附区排气管道连通；吸附区排气管道的排气口与氧气缓冲加热器5的进气口连通；从吸附区排气管道上引出一个支路，该支路为脱附区排废气管道，脱附区排废气管道的排气口与脱附区的进气口连通；脱附区的排气口与脱附区排废气管道连通；其中，在吸附区进气管道安装有吸附区进气管道阀门15；在吸附区排气管道安装有吸附区排气管道阀门16；在脱附区进气管道安装有脱附区进气管道阀门17。其实施原理为：空气进入分子筛转轮制氧系统吸附区后，由于空气具有压力，空气中氮气和二氧化碳被分子筛吸附，氧气由于不被吸附从排气管道排出，一部分进入后续处理，一部分接入脱附区的进气管道。被吸附的氮气和二氧化碳随着转轮转动进入脱附区后，压力降低，在进入的氧气作用下，从分子筛上脱附一起排出。空载的分子筛随转轮进入吸附区继续吸附。可见，通过吸附区吸附空气中氮气后，不被吸附的氧气得到聚集，从排气管道排出。转轮进入脱附区脱附去除被吸附的氮气后，再转入吸附区吸附。由于转轮系统的连续转动，不需要阀门切换，操作简单方便。该系统将分子筛转轮系统用于氧气制备，并将其运用到微生物好氧发酵上。经过分子筛转轮系统制氧后，气体体积大大减小，后续处理系统所需型号也随之减小。本技术提供的用于生物发酵新型无菌氧气处理系统，优点为：既保证了发酵罐供氧充足，又通过减少通气量，达到减少无菌空气处理系统费用、避免大量泡沫引起发酵罐逃液染菌的目的。以上所述仅是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于生物发酵新型无菌氧气处理系统，其特征在于，包括空压机(1)、除油装置(2)、冷冻干燥机(3)、分子筛转轮制氧系统(4)、氧气缓冲加热器(5)和过滤系统；所述空压机(1)设置有进空气口和压缩空气排气口；所述空压机(1)的压缩空气排气口与所述除油装置(2)的进气口连通；所述除油装置(2)的排气口与所述冷冻干燥机(3)的进气口连通；所述冷冻干燥机(3)的排气口与所述分子筛转轮制氧系统(4)的进气口连通；所述分子筛转轮制氧系统(4)的排氧气口与所述氧气缓冲加热器(5)的进气口连通；所述氧气缓冲加热器(5)的排气口与所述过滤系统的进气口连通；所述过滤系统的排气口连通到发酵罐(9)的进气口。

【技术特征摘要】
1.一种用于生物发酵新型无菌氧气处理系统，其特征在于，包括空压机(1)、除油装置(2)、冷冻干燥机(3)、分子筛转轮制氧系统(4)、氧气缓冲加热器(5)和过滤系统；所述空压机(1)设置有进空气口和压缩空气排气口；所述空压机(1)的压缩空气排气口与所述除油装置(2)的进气口连通；所述除油装置(2)的排气口与所述冷冻干燥机(3)的进气口连通；所述冷冻干燥机(3)的排气口与所述分子筛转轮制氧系统(4)的进气口连通；所述分子筛转轮制氧系统(4)的排氧气口与所述氧气缓冲加热器(5)的进气口连通；所述氧气缓冲加热器(5)的排气口与所述过滤系统的进气口连通；所述过滤系统的排气口连通到发酵罐(9)的进气口。2.根据权利要求1所述的用于生物发酵新型无菌氧气处理系统，其特征在于，所述过滤系统包括串联的总过滤器(6)、预过滤器(7)和精过滤器(8)。3.根据权利要求1所述的用于生物发酵新型无菌氧气处理系统，其特征在于，所述分子筛转轮制氧系统(4)包括转轮电机(10)、转轮外壳(11)、转轮(12)、分子筛填料(13)、密封圈(14)、吸附区进气管道阀门(15)、吸附区排气管道阀门(16)和脱...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗瑶，李勇，
申请(专利权)人：北京诚益通控制工程科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11