用于制备鸟氨酸的发酵装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种用于制备鸟氨酸的发酵装置，所述发酵装置包括可视化发酵反应装置、清洗装置、移种装置，以及与移种装置连接的种子罐；所述可视化发酵反应装置是在取样口处增加可视镜，可通过可视镜看清发酵液的状态及取样后是否残留发酵液，降低染菌风险；所述清洗装置是将进水管与喷头相连，高压水进入到喷头后，进一步进入位于喷头外壁的螺旋状喷嘴后高速旋转雾化喷出，可大大增强对残留发酵液的冲刷效果，同时可减少用水量，提高发酵液的回收率；所述移种装置是在种子罐与发酵装置之间增加的可控制移种量的装置，其可以避免因移种量过大或过小导致的发酵异常。

Fermentation device for the preparation of ornithine

The utility model relates to a fermentation apparatus for preparation of ornithine, the fermentation device including visual fermentation reaction device and a cleaning device, a shift device, and connected with the shift device for seed tank; the fermentation device is to increase the visual visual mirror at the sampling port, can see through the visual mirror and sampling the fermentation liquid after fermentation residue, reduce contamination risk; the cleaning device is a water inlet pipe and the nozzle connected to the high-pressure water into the nozzle, the nozzle is located further into the spiral nozzle wall after high-speed rotating atomized spray, can greatly enhance the scouring effect of residue fermentation liquid, at the same time can be reduced by water, improve the recovery rate of fermentation liquid; the shift device can be controlled for the increase of the amount of shift device between seed tank and fermentation device, which can avoid the kind of shift Abnormal fermentation caused by excessive or too little or too little.

【技术实现步骤摘要】
用于制备鸟氨酸的发酵装置
本技术涉及发酵装置
，涉及一种微生物发酵装置，特别是用于制备鸟氨酸的发酵装置。
技术介绍
鸟氨酸(Ornithine)是碱性氨基酸的一种，其不参与蛋白质的合成，而是以游离态存在。在生物体内，鸟氨酸可参与鸟氨酸循环(尿酸循环，Krebs-Henseleit循环)，对于氨态氮的排出有重要作用。此外，鸟氨酸成盐后，可用于治疗肝性脑病及急、慢性肝病等，因此，鸟氨酸也是一种重要的医药中间体。目前，鸟氨酸的生产方法包括化学法、酶转化法和发酵法。化学法主要以弱碱(Ba(OH)2)水解精氨酸得到鸟氨酸及少量瓜氨酸，此方法需消耗大量的弱碱及会产生瓜氨酸等杂质，导致成本较高及样品纯度较低；酶转化法是在精氨酸酶的作用下将精氨酸水解为鸟氨酸及少量瓜氨酸，此方法中精氨酸酶需先用细菌发酵后提纯，导致成本较高，且依然存在杂质瓜氨酸；发酵法是利用谷氨酸棒状杆菌直接发酵产生鸟氨酸，再从发酵液中分离出鸟氨酸。相较之下，利用微生物发酵技术制备鸟氨酸的工艺成本不高且样品纯度较高，如继而用于制备鸟氨酸盐，将有助于提高鸟氨酸盐的产品质量。发酵罐是微生物发酵领域的主要装置之一，也是发酵设备工艺中的主体设备。目前，已有的发酵罐存在以下问题：1.为提高发酵液混合效果，通常发酵罐内会有不同形式组合的搅拌桨叶及挡板，但发酵结束后，由于发酵液一般粘度较高，发酵罐内部的桨叶、挡板及罐盖下方经常会残留较多的料液，为清洗带来较大的不便。尤其是桨叶及罐盖下方，很难清洗干净，如果用大量的水冲洗，会明显加大用水量并将发酵液稀释，提高后续纯化成本，且容易存在清洗死角，提高了后续发酵染菌的风险。因此，需要定期将罐盖打开彻底清洗，生产维护难度较高。2.发酵过程中每隔一段时间需从罐中取样检测菌体生长情况及代谢产物生产情况，以对控制工艺做出合理的控制。现有的发酵罐取样方式无法实现可视化，即无法判断取样的量，同时无法判断管道残留发酵液是否用蒸汽冲洗干净，容易导致染菌。
技术实现思路
为改善现有技术中的缺陷，以提升发酵工艺的可控性，特别是鸟氨酸发酵工艺的可控性，并降低染菌风险，提出此新型的发酵装置。本技术提供一种发酵装置，包括可视化发酵反应装置；其中，所述可视化发酵反应装置包括：发酵罐体1、发酵罐盖2、搅拌轴3、底阀12、取样视镜13、取样阀14、取样口16；所述发酵罐盖2与发酵罐体1连接，并且所述发酵罐盖2可覆盖与其毗邻的发酵罐体1的开口，以使所述开口呈密闭状态；所述搅拌轴3位于发酵罐体1内，例如可以与发酵罐盖2或发酵罐体1的底部连接；作为实例，搅拌轴3与发酵罐盖2相连时，可通过电机运转；其与发酵罐体1底部相连时，可通过电机或磁力运转。所述取样视镜13通过可视化发酵反应装置的底阀12与所述发酵罐体1的底部连接，所述取样口16通过取样阀14与所述取样视镜13连接。所述取样视镜13内部为贯通的，以便通过取样口16和取样阀14取样。根据本技术，在所述取样视镜13拆卸后，可以在可视化发酵反应装置的底阀12的开口端部进行密闭处理。根据本技术，所述发酵装置还可以包括与所述发酵罐体1连接的清洗装置和移种装置。根据本技术，所述清洗装置位于所述可视化发酵反应装置的内部。根据本技术，所述清洗装置包括进水口4、清洗喷头5、位于所述清洗喷头5的侧壁的喷嘴15；所述进水口4可以有一个或多个，任选地位于发酵罐体1的侧壁上部和/或发酵罐盖2的上部；所述清洗喷头5与进水口4连接；所述喷头5可以具有一个或多个，可拆卸地安装于所述进水口4位于发酵罐盖2内侧的一端。根据本技术，位于所述喷头侧壁的喷嘴15可以具有一个或多个；优选地，当存在多个喷嘴15时，它们可以等间距排列，例如呈圆形或椭圆形排列；对于所述喷嘴15的形状没有特别限制，其实例可以是螺旋形锥状。根据本技术，所述移种装置与所述可视化发酵反应装置中的发酵罐体1侧壁上部连接。根据本技术，所述移种装置包括：与发酵罐体1侧壁上部连接的管路10以及设置在管路10上且在自距发酵罐体1较远的一端向较近的一端的方向上依次排列的第一阀门7、液体流量计6、第二阀门8和第三阀门9；所述移种装置的管路10的另一端与种子罐17的底阀18连接。所述管路10在种子罐17的底阀18和第一阀门7之间可以进一步与蒸汽管路11连接，且所述蒸汽管路11与管路10的连接可以在需要时打开或封闭，以将蒸汽管路11中的蒸汽和管路10连通或隔断。为实现消毒作用，蒸汽管路11与管路10的连接打开时，种子罐17的底阀18处于关闭状态，第一阀门7和第二阀门8处于打开状态，蒸汽通过管路10进入移种装置，由第二阀门8排出管路10之外，从而对管路10及连接阀门进行消毒。消毒完毕后，蒸汽管路11与管路10的连接封闭，关闭第二阀门8。随后，打开种子罐17的底阀18、第一阀门7和第三阀门9，进行移种。根据本技术，所述移种装置的管路10可以为不锈钢管，更优选为316L不锈钢管。根据本技术，所述液体流量计6可以为涡街流量计。根据本技术，所述第一阀门7、第二阀门8、第三阀门9可以为隔膜阀。根据本技术，所述取样视镜13包括视镜底板，视镜玻璃，其可采用耐高温和蒸汽的已知材料制成。根据本技术，所述可视化发酵反应装置用于观察、判断发酵反应的进行程度以及可视化取样的实现；所述清洗装置用于发酵反应结束后对发酵装置进行清洗；所述移种装置用于精准控制移种量。本技术的有益效果：本专利技术提供的发酵装置可取得的有利效果包括：1.所述可视化发酵反应装置是在取样口处增加可视镜，发酵过程中从罐中取样时，可通过可视镜看清发酵液的状态及取样后管道是否残留发酵液，一来可判断发酵反应的进程，二来能降低染菌风险；2.所述清洗装置是将进水管与喷头相连，高压水进入到喷头后，进一步进入位于喷头外壁的螺旋状喷嘴后高速旋转雾化喷出，可大大增强对残留发酵液的冲刷效果，同时可减少用水量，提高发酵液的回收率；3.所述移种装置是在种子罐与发酵装置之间增加的可精确控制移种量的装置，其可以避免因移种量过大或过小导致的发酵异常。附图说明图1是本技术实施例1的发酵装置结构示意图；其中，各附图标记具有下列含义：1为罐体；2为罐盖；3为搅拌轴；4为进水口；5为喷头；6为液体流量计；7为第一阀门；8为第二阀门；9为第三阀门；10为管路；11为蒸汽管路；12为可视化发酵反应装置的底阀；13为取样视镜；14为取样阀门；16为取样口；17为种子罐；18为种子罐17的底阀。图2是本技术实施例1的发酵装置喷嘴结构示意图；其中，各附图标记具有下列含义：4为进水口；5为喷头，15为喷嘴。具体实施方式下面结合具体实施例对本技术作进一步的说明，但本技术的保护范围并不限于此。除非另有说明，下列实施例中，使用的原料、材料或部件均可商购或根据已知方法制备。实施例1本技术的发酵装置本实施例中使用的发酵装置包括可视化发酵反应装置、清洗装置、移种装置和种子罐17。所述发酵装置的高径比为2.2:1，体积为100L，种子罐17高径比为2.2:1，体积为10L。所述可视化发酵反应装置包括：发酵罐体1、发酵罐盖2、搅拌轴3、底阀12、取样视镜13、取样阀14、取样口16；所述发酵罐盖2与发酵罐体1密闭连接；所述搅拌轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制备鸟氨酸的发酵装置，包括可视化发酵反应装置、清洗装置、移种装置和种子罐(17)，其中：所述可视化发酵反应装置包括：发酵罐体(1)、发酵罐盖(2)、搅拌轴(3)、底阀(12)、取样视镜(13)、取样阀(14)、取样口(16)；所述发酵罐盖(2)与发酵罐体(1)连接，并且所述发酵罐盖(2)覆盖与其毗邻的发酵罐体(1)的开口，使所述开口呈密闭状态；所述搅拌轴(3)位于发酵罐体(1)内，与发酵罐盖(2)或发酵罐体(1)的底部连接；所述取样视镜(13)通过可视化发酵反应装置的底阀(12)与所述发酵罐体(1)的底部连接，所述取样口(16)通过取样阀(14)与所述取样视镜(13)连接；所述清洗装置包括进水口(4)、清洗喷头(5)、位于所述清洗喷头(5)侧壁的喷嘴(15)；所述清洗装置位于所述可视化发酵反应装置内部，且与所述发酵罐体(1)连接；所述移种装置与所述可视化发酵反应装置中的发酵罐体(1)侧壁上部连接，所述移种装置包括：与发酵罐体(1)侧壁上部连接的管路(10)以及设置在管路(10)上且在自距发酵罐体(1)较远的一端向较近的一端的方向上依次排列的第一阀门(7)、液体流量计(6)、第二阀门(8)和第三阀门(9)；所述移种装置的管路(10)的另一端与种子罐(17)的底阀(18)连接。...

【技术特征摘要】
1.一种用于制备鸟氨酸的发酵装置，包括可视化发酵反应装置、清洗装置、移种装置和种子罐(17)，其中：所述可视化发酵反应装置包括：发酵罐体(1)、发酵罐盖(2)、搅拌轴(3)、底阀(12)、取样视镜(13)、取样阀(14)、取样口(16)；所述发酵罐盖(2)与发酵罐体(1)连接，并且所述发酵罐盖(2)覆盖与其毗邻的发酵罐体(1)的开口，使所述开口呈密闭状态；所述搅拌轴(3)位于发酵罐体(1)内，与发酵罐盖(2)或发酵罐体(1)的底部连接；所述取样视镜(13)通过可视化发酵反应装置的底阀(12)与所述发酵罐体(1)的底部连接，所述取样口(16)通过取样阀(14)与所述取样视镜(13)连接；所述清洗装置包括进水口(4)、清洗喷头(5)、位于所述清洗喷头(5)侧壁的喷嘴(15)；所述清洗装置位于所述可视化发酵反应装置内部，且与所述发酵罐体(1)连接；所述移种装置与所述可视化发酵反应装置中的发酵罐体(1)侧壁上部连接，所述移种装置包括：与发酵罐体(1)侧壁上部连接的管路(10)以...

【专利技术属性】
技术研发人员：阎永贞，王朝东，骆实，蹇锋，赵永健，胡兵，
申请(专利权)人：武汉中有药业有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42