鼓泡式发酵罐及生产制造技术

本发明专利技术提供一种鼓泡式发酵罐及生产

【技术实现步骤摘要】
鼓泡式发酵罐及生产PHA的方法


[0001]本专利技术涉及生物化学设备
，尤其涉及一种鼓泡式发酵罐及生产
PHA
的方法
。

技术介绍

[0002]传统的发酵罐，一般采用机械搅拌方式，即将全部发酵液搅动，搅动得越剧烈，气泡打碎得越细，随着能耗急剧上升，大量能耗转变为液体的动能，功率消耗很大
。
随着机械搅拌的速度的提升，带来的剪切力越大，严重影响菌体的生长，不适用于嗜盐菌的培养
。
而鼓泡式发酵罐能够在一定程度上克服传统的发酵罐的上述缺陷，其是借助鼓入空气，给微生物提供其所需的氧气
。
鼓泡式发酵罐结构简单，造价低，动力消耗较小，减小了对各种细菌培养过程中的损伤
。
依靠气体产生定向循环，省去了循环泵，是一种更节能的非离心泵类机械设备，流动形式确定，液体循环强烈，内部无运动部件，具有较小的剪切应力，能量耗散很均匀，对剪切力敏感物料具有特别重要的意义
。
[0003]现有技术中的鼓泡式发酵罐包括：罐体
、
压力控制装置
、pH
控制装置
、
温控装置
、DO
控制装置
、
消泡装置和在罐体内部设置的一套鼓泡装置，罐体固定有盖体，罐体的顶部上设有进液口
、
人孔口
、
碳源
、
微量原素等，多个流加口，罐体内设有空气导流管与控制温度的盘管，盖体上开设有废气孔，通过该鼓泡装置向罐体内部鼓入空气，从而给微生物提供其所需的氧气
。
但现有技术中的鼓泡式发酵罐存在出气形式单一，液体流化差，气泡与发酵液接触面小的问题，导致菌体无法充分吸收氧气，菌体生长速度缓慢
。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种鼓泡式发酵罐及生产
PHA
的方法，用以解决现有技术中的鼓泡式发酵罐出气形式单一，液体流化差，气泡与发酵液接触面小，导致菌体无法充分吸收氧气，菌体生长速度缓慢的缺陷，本专利技术通过在罐体内设置多个布风管，并在布风管上至少在两个不同方向上设置了多个第一支气管和多个第二支气管，利用第一支气管和第二支气管上的喷嘴鼓入空气，使发酵液发生转动，从而在罐体内形成涡流，位于喷嘴周围的发酵液能够较好的流通，增加气泡与发酵液的接触面，让菌体充分吸收氧气，有了合适的环境，能加快菌体生长的速度，更适合嗜盐菌的培养
。
[0005]本专利技术提供一种鼓泡式发酵罐，包括：
[0006]罐体，所述罐体设置有进气管；
[0007]多个布风管，多个所述布风管均与所述进气管连通；
[0008]多个第一支气管，多个所述第一支气管沿所述布风管依次设置，并与所述布风管连通；
[0009]多个第二支气管，多个所述第二支气管沿所述布风管依次设置，并与所述布风管连通；
[0010]多个喷嘴，所述喷嘴分别设置于所述第一支气管和所述第二支气管，所述第一支
气管和所述第二支气管分别朝向所述布风管的相邻侧方向或相反侧方向设置，以使所述喷嘴向所述罐体内不同方向鼓气
。
[0011]根据本专利技术提供的鼓泡式发酵罐，所述第一支气管远离所述布风管的一端的设置方向与所述第二支气管远离所述布风管的一端的设置方向为相互垂直
。
[0012]根据本专利技术提供的鼓泡式发酵罐，所述第一支气管远离所述布风管的一端朝向所述罐体的底部设置；所述第二支气管远离所述布风管的一端朝向所述布风管的内侧和
/
或外侧设置
。
[0013]根据本专利技术提供的鼓泡式发酵罐，还包括：逆止阀，所述逆止阀设置在所述喷嘴上
。
[0014]根据本专利技术提供的鼓泡式发酵罐，所述布风管为圆形布风管，多个所述圆形布风管由外至内依次套设，所述圆形布风管之间相互连通
。
[0015]根据本专利技术提供的鼓泡式发酵罐，位于同一个所述圆形布风管上的多个所述第一支气管和多个所述第二支气管一一对应设置，并沿所述圆形布风管的周向以相同间隔距离均匀分布
。
[0016]根据本专利技术提供的鼓泡式发酵罐，还包括：挡板，所述挡板设置在所述罐体的内部，且所述挡板设置在所述喷嘴的一侧，用于打散气泡；和
/
或，所述挡板设置在所述罐体的内部，且所述挡板设置在所述喷嘴的上方，用于改变罐体内气泡的移动方向从而增加菌体与空气的接触时间
。
[0017]根据本专利技术提供的鼓泡式发酵罐，所述布风管靠近所述罐体的罐底设置
。
[0018]根据本专利技术提供的鼓泡式发酵罐，所述罐体为不锈钢罐体，所述不锈钢罐体设置有观察窗；或，所述罐体为透明罐体
。
[0019]本专利技术还提供一种生产
PHA
的方法，利用本专利技术实施例中的鼓泡式发酵罐生产
PHA。
[0020]根据本专利技术提供的生产
PHA
的方法，包括：采用嗜盐菌生产
PHA。
[0021]本专利技术提供的一种鼓泡式发酵罐，在罐体上设置有进气管，在罐体内部设置有多个布风管，且各个布风管上均设置有第一支气管和第二支气管，第一支气管和第二支气管位于布风管的不同方向上，并使用喷嘴向罐体内鼓气
。
本专利技术在罐体内布置了多个布风管
、
多个第一支气管
、
第二支气管和多个喷嘴，能够向罐体内多位置进行鼓气，使空气与发酵液充分接触，从而加快菌体生长的速度；能够向罐体内多方向
/
多方位进行鼓气，带动发酵液转动，形成涡流，位于喷嘴周围的发酵液能够得到较好的流通，发酵液能够充分吸收氧气，能够适用于嗜盐菌的培养
。
[0022]又因为，本专利技术的鼓泡式发酵罐，相较于机械搅拌的发酵罐，结构简单，基本原理也不复杂，取消了机械搅拌装置，降低了能耗；依靠气体产生定向循环，而非离心泵类机械设备，流动形式确定，液体循环强烈，内部无运动部件，具有较小的剪切应力，能量耗散很均匀，对剪切力敏感物料具有特别重要的意义；与传统的发酵罐相比，本专利技术其气体的可操作量和液体流速范围大得多；供气效率高，布风管中通气流量可大于各个喷嘴的出气流量总和，有利于好氧类反应；罐体内流化效果好，可以是固体颗粒，甚至较重的颗粒也可以完全保持悬浮状态；通过改装带有空压机的压力输出与逆止阀的喷嘴，既保障了产物所需的氧气，又能让罐内的发酵液通入带压的空气，会使罐内的发酵液充分流动
。
[0023]进一步地，本专利技术还提供一种生产
PHA
的方法，采用了本专利技术实施例中的鼓泡式发酵罐生产
PHA。
[0024]具体地，采用了嗜盐菌生产
PHA。
[0025]更为具体地，采用了
Halomonas
作为嗜盐菌生产
PHA。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种鼓泡式发酵罐，其特征在于，包括：罐体
(1)
，所述罐体
(1)
设置有进气管
(2)
；多个布风管
(3)
，多个所述布风管
(3)
均与所述进气管
(2)
连通；多个第一支气管
(4)
，多个所述第一支气管
(4)
沿所述布风管
(3)
依次设置，并与所述布风管
(3)
连通；多个第二支气管
(5)
，多个所述第二支气管
(5)
沿所述布风管
(3)
依次设置，并与所述布风管
(3)
连通；多个喷嘴
(6)
，所述喷嘴
(6)
分别设置于所述第一支气管
(4)
和所述第二支气管
(5)
；其中，所述第一支气管
(4)
和所述第二支气管
(5)
分别朝向所述布风管
(3)
的相邻侧方向或相反侧方向设置，以使所述喷嘴
(6)
向所述罐体
(1)
内不同方向鼓气
。2.
根据权利要求1所述的鼓泡式发酵罐，其特征在于，所述第一支气管
(4)
远离所述布风管
(3)
的一端的设置方向与所述第二支气管
(5)
远离所述布风管
(3)
的一端的设置方向为相互垂直
。3.
根据权利要求2所述的鼓泡式发酵罐，其特征在于，所述第一支气管
(4)
远离所述布风管
(3)
的一端朝向所述罐体
(1)
的底部设置；所述第二支气管
(5)
远离所述布风管
(3)
的一端朝向所述布风管
(3)
的内侧和
/
或外侧设置
。4.
根据权利要求1所述的鼓泡式发酵罐，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁跃博，
申请(专利权)人：北京微构工场生物技术有限公司，
类型：发明
国别省市：