生物制药用发酵系统技术方案

本实用新型专利技术提供的生物制药用发酵系统，包括发酵罐、氧气发生装置和储氧罐；所述发酵罐内设有搅拌轴，沿所述搅拌轴轴向设置有至少一组搅拌桨片，所述搅拌轴内部形成用于导入氧气的导气通道，搅拌轴的侧壁上设置有与导气通道连通的出气孔，所述出气孔对应设置有控制出气孔启闭的单向阀；所述氧气发生装置包括箱体，所述箱体的空腔内填充有过氧化钠；所述发酵罐侧壁连接有排气管，所述排气管的另一端连通氧气发生装置，所述氧气发生装置通过管道Ⅰ连通储氧罐，所述储氧罐通过管道Ⅱ与搅拌轴内部的导气通道连通。本实用新型专利技术不仅能够确保微生物在发酵过程中获取充足的氧气，还能够实现二氧化碳的再利用。

【技术实现步骤摘要】
生物制药用发酵系统
本技术涉及医药
，具体涉及一种生物制药用发酵系统。
技术介绍
目前的大部分药物中都含有有机物成分，这些成分需要经过微生物发酵才能获得，所以目前药物生产中均使用到了发酵罐，发酵罐是用来进行微生物发酵的装置，能够生产抗生素、氨基酸、有机酸、维生素等有机物。而微生物的生长繁殖需要氧气的供给，微生物需要在有氧情况下进行生长繁殖才能提高发酵效率；目前的制药用发酵罐很难确保待发酵物质中的微生物充分接触到氧气，而且在发酵过程中伴随着会产生大量的二氧化碳气体，这些气体会挤出发酵罐中的氧气，这样会因为缺氧影响发酵的正常进行。因此，为了解决供氧问题，需要对现有的发酵罐及发酵系统进行改进，设计出一种结构合理，使用方便，能够确保在发酵过程中给予微生物充足的供氧，同时又能够充分利用发酵产生的二氧化碳的发酵系统。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供一种结构简单合理、使用方便，能够在发酵过程中给予微生物充足的供氧，并控制供氧速率，进而确保实现高效率发酵，同时有能够充分利用发酵产生的二氧化碳的生物制药用发酵系统。本技术提供的生物制药用发酵系统，包括发酵罐、氧气发生装置和储氧罐；所述发酵罐内设有搅拌轴，所述发酵罐外设有驱动搅拌轴在发酵罐内实现旋转搅拌的驱动机构；沿所述搅拌轴轴向设置有至少一组搅拌桨片，所述搅拌轴内部形成用于导入氧气的导气通道，搅拌轴的侧壁上设置有与导气通道连通的出气孔，所述出气孔对应设置有控制出气孔启闭的单向阀；所述氧气发生装置包括箱体，所述箱体的空腔内填充有过氧化钠；所述发酵罐侧壁连接有排气管，所述排气管的另一端连通氧气发生装置，所述氧气发生装置的出气端通过管道Ⅰ连通储氧罐，所述储氧罐的出气端通过管道Ⅱ与搅拌轴内部的导气通道连通；进一步，所述管道Ⅰ上设置有截止阀和二氧化碳检测仪，所述管道Ⅱ上设置有流量控制阀；进一步，还包括用于向氧气发生装置内通入空气的抽气泵，所述抽气泵的出气端与发酵罐侧壁的排气管连通；进一步，所述单向阀包括阀体和阀芯，所述阀体对应出气孔与搅拌轴侧壁螺纹连接，所述阀芯以可通气时打开、通气结束时对出气孔封堵的方式设置于阀体内；所述阀芯为球冠结构，阀芯在自然状态下伸入出气孔的外扩张区内形成接触密封，阀芯的底端形成环形凸缘，出气孔的外侧设置有用于与环形凸缘相抵止配合形成密封的环形沉台；所述阀体内设置有阀芯支撑组件，所述阀芯支撑组件包括伸缩杆和弹簧，伸缩杆一端与阀体连接，另一端与阀芯连接，所述弹簧外套于伸缩杆且两端分别与阀芯和阀体接触形成支撑；所述阀体上设有出气口，且阀体外侧设有防水透气膜；进一步，所述出气孔为文丘里结构。本技术的有益效果：本技术在发酵罐侧壁连接有排气管，通过排气管可将发酵过程中发酵罐内产生的二氧化碳直接输入至氧气发生装置中，利用过氧化钠和二氧化碳进行反应生成氧气，实现了对发酵罐中产生的二氧化碳的充分再利用；然后将产生的氧气收集至储氧罐中，最终输入到搅拌轴内部的导气通道中，利用气压打开单向阀，从而为微生物供给氧气，而且能够边搅拌边供氧，可以确保位于发酵物质中部的微生物也能够充分获取生长繁殖所需的氧气。本技术的发酵系统结构简单，便于操作，不仅能够确保微生物在发酵过程中获取充足的氧气，进行生长繁殖，进而提高发酵效率，还能够实现二氧化碳的再利用，有利于节约经济成本。附图说明下面结合附图和实施例对本技术作进一步描述：图1是本技术的结构示意图；图2是图1中A处放大图；图中：1、发酵罐，2、氧气发生装置，3、储氧罐，4、搅拌轴，5、驱动机构，6、抽气泵，7、排气管，8、管道Ⅰ，9、管道Ⅱ，10、流量控制阀，11、二氧化碳检测仪，12、单向阀，13、搅拌桨片，14、导气通道，15、防水透气膜；4a、出气孔，12a、阀芯，12b、阀体，12c、伸缩杆，12d、弹簧，12e、出气口，12f、环形凸缘。具体实施方式如图所示，本实施例提供的生物制药用发酵系统，包括发酵罐1、氧气发生装置2和储氧罐3；所述发酵罐1内设有搅拌轴4，所述发酵罐1外设有驱动搅拌轴4在发酵罐1内实现旋转搅拌的驱动机构5；沿所述搅拌轴4轴向设置有至少一组搅拌桨片13，所述搅拌轴4内部形成用于导入氧气的导气通道14，搅拌轴4的侧壁上设置有与导气通道14连通的出气孔4a，所述出气孔4a对应设置有控制出气孔4a启闭的单向阀12；所述氧气发生装置2包括箱体，所述箱体的空腔内填充有过氧化钠；所述发酵罐1侧壁连接有排气管7，所述排气管7的另一端连通氧气发生装置2，所述氧气发生装置2的出气端通过管道Ⅰ8连通储氧罐3，所述储氧罐3的出气端通过管道Ⅱ9与搅拌轴4内部的导气通道14连通；本实施例在发酵罐侧壁连接有排气管，通过排气管可将发酵过程中发酵罐内产生的二氧化碳直接输入至氧气发生装置中，利用过氧化钠和二氧化碳进行反应生成氧气，实现了对发酵罐中产生的二氧化碳的充分再利用；然后将产生的氧气收集至储氧罐中，再将储氧罐中的氧气输入到搅拌轴内部的导气通道中，利用气压打开单向阀，从而为微生物供给氧气，能够边搅拌边供氧，可以确保位于发酵物质中部的微生物也能够充分获取生长所需的氧气；本实施例的发酵系统结构简单，便于操作，不仅能够确保微生物在发酵过程中获取充足的氧气，进行生长繁殖，进而提高发酵效率，还能够实现二氧化碳的再利用，有利于节约经济成本。本实施例中，所述管道Ⅰ8上设置有截止阀和二氧化碳检测仪11；当二氧化碳检测仪检测到管道Ⅰ中存在二氧化碳时，就及时关闭管道Ⅰ上的截止阀，避免二氧化碳进入储氧罐，影响储氧罐中氧气的纯度，然后也便于根据指示及时更换氧气发生装置中失效的过氧化钠；所述管道Ⅱ9上设置有流量控制阀10，根据具体需要进行氧气供给，避免氧气过多而抑制发酵产物的形成。本实施例中，还包括用于向氧气发生装置2内通入空气的抽气泵6，所述抽气泵6的出气端与发酵罐1侧壁的排气管7连通；当发酵才开始时，发酵罐中没有太多二氧化碳能够与氧气发生装置中的过氧化钠反应，此时，向氧气发生装置中输入空气，利用空气中的水和二氧化碳与过氧化钠进行反应产生氧气。本实施例中，所述单向阀12包括阀体12b和阀芯12a，所述阀体12b对应出气孔4a与搅拌轴4侧壁螺纹连接，所述阀芯12a以可通气时打开、通气结束时对出气孔4a封堵的方式设置于阀体12b内；搅拌轴的侧壁上对应每一出气孔处设置有用于阀体螺纹连接的阀座，阀体与阀座螺纹连接，在无充气状态下，阀芯对出气孔外端形成封堵，当充气开始时，阀芯在气体压力状态下对弹簧造成压缩从而使得出气孔打开，出气孔与阀体连通，气体自阀体上的出气口排入发酵罐内。所述阀芯12a为球冠结构，阀芯12a在自然状态下伸入出气孔4a的外扩张区内形成接触密封，阀芯12a的底端形成环形凸缘12f，出气孔4a的外侧设置有用于与环形凸缘12f相抵止配合形成密封的环形沉台；环形凸缘与环形沉台相抵止配合形成密封，即相当于阀芯与出气孔存在两级密封，保证无充气状态下的密封效果。所述阀体12b内设置有阀芯12a支撑组件，所述阀芯12a支撑组件包括伸缩杆12c和弹簧12d，伸缩杆12c一端与阀体12b连接，另一端与阀芯12a连接，所述弹簧12d外套于伸缩杆12c且两端分别与阀芯12a和阀体12b接触形成支撑；伸缩杆为伸缩结构，弹簧用于对阀本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物制药用发酵系统，其特征在于：包括发酵罐、氧气发生装置和储氧罐；所述发酵罐内设有搅拌轴，所述发酵罐外设有驱动搅拌轴在发酵罐内实现旋转搅拌的驱动机构；沿所述搅拌轴轴向设置有至少一组搅拌桨片，所述搅拌轴内部形成用于导入氧气的导气通道，搅拌轴的侧壁上设置有与导气通道连通的出气孔，所述出气孔对应设置有控制出气孔启闭的单向阀；所述氧气发生装置包括箱体，所述箱体的空腔内填充有过氧化钠；所述发酵罐侧壁连接有排气管，所述排气管的另一端连通氧气发生装置，所述氧气发生装置的出气端通过管道Ⅰ连通储氧罐，所述储氧罐的出气端通过管道Ⅱ与搅拌轴内部的导气通道连通。

【技术特征摘要】
1.一种生物制药用发酵系统，其特征在于：包括发酵罐、氧气发生装置和储氧罐；所述发酵罐内设有搅拌轴，所述发酵罐外设有驱动搅拌轴在发酵罐内实现旋转搅拌的驱动机构；沿所述搅拌轴轴向设置有至少一组搅拌桨片，所述搅拌轴内部形成用于导入氧气的导气通道，搅拌轴的侧壁上设置有与导气通道连通的出气孔，所述出气孔对应设置有控制出气孔启闭的单向阀；所述氧气发生装置包括箱体，所述箱体的空腔内填充有过氧化钠；所述发酵罐侧壁连接有排气管，所述排气管的另一端连通氧气发生装置，所述氧气发生装置的出气端通过管道Ⅰ连通储氧罐，所述储氧罐的出气端通过管道Ⅱ与搅拌轴内部的导气通道连通。2.根据权利要求1所述的生物制药用发酵系统，其特征在于：所述管道Ⅰ上设置有截止阀和二氧化碳检测仪，所述管道Ⅱ上设置有流量控制阀。3.根据权利要求1所述的生物制药用发酵系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛正楷，
申请(专利权)人：泸州职业技术学院，
类型：新型
国别省市：四川,51