一种提高微生物发酵效率的生物发酵罐的制作方法

专利2023-07-30  80


本实用新型属于生物发酵技术领域,具体是一种提高微生物发酵效率的生物发酵罐。



背景技术:

发酵罐是发酵工业生产中常用的设备,微生物的工业发酵一般都是在发酵罐中进行,为了营造适宜微生物快速发酵生长的环境通常需要发酵罐具备搅拌、通氧、杀菌、温度控制等必备的结构,但即便是在这种环境条件均适宜的情况下,由于发酵罐内的微生物随着自身的代谢不断的消耗营养物质同时在罐内积累越来越多的次生代谢产物,营养的缺乏和代谢产物的积累都会阻碍微生物的代谢进程,进而使微生物发酵过程减慢,甚至造成微生物群体快速进入衰退期。



技术实现要素:

本实用新型克服了现有技术的不足,提出一种提高微生物发酵效率的生物发酵罐。解决发酵罐内由于营养成分缺乏等因素造成的微生物发酵效率降低的问题。

为了达到上述目的,本实用新型是通过如下技术方案实现的。

一种提高微生物发酵效率的生物发酵罐,包括发酵罐本体,所述发酵罐本体内设置有搅拌装置,发酵罐本体设置有进料口和出料口,所述发酵罐本体内设置有液体浓度传感器和液位传感器,所述进料口设置有第一电磁阀,所述出料口设置有第二电磁阀;所述液体浓度传感器与第二电磁阀电连接,通过控制器对第二电磁阀进行控制;所述液位传感器与第一电磁阀电连接,通过控制器对第一电磁阀进行控制。

进一步的,所述出料口通过出料管与二级发酵罐相连接。

更进一步,所述出料管上设置有流量泵。

进一步的,所述出料口设置在发酵罐本体的底部,所述进料口设置在发酵罐本体的顶部。

进一步的,所述进料口通过进料管与培养液储罐相连接。

进一步的,所述搅拌装置在垂直方向设置有多级搅拌叶片。

本实用新型相对于现有技术所产生的有益效果为。

本实用新型通过液体浓度感应器监控发酵罐内的培养液浓度,当培养液经过微生物发酵分解其浓度或粘度值下降到液体浓度传感器设定的阈值时,通过发送电信号给控制器,进而控制出料口上的第二电磁阀打开,使发酵罐内的发酵液排出,同时,液位传感器监控到发酵罐内的发酵液液面下降,从而控制第一电磁阀打开及时为发酵罐补充营养液;发酵液中的菌体及代谢成分被及时排出,通过加入的营养液进一步补充发酵罐内的营养成分,同时稀释了发酵罐内的次级代谢产物浓度,进一步促进微生物的发酵,有效提高了微生物的发酵效率及产物浓度。

附图说明

图1是本实用新型所述生物发酵罐的结构示意图;

其中,1为发酵罐本体,2为进料口,3为出料口,4为液体浓度传感器,5为液位传感器,6为第一电磁阀,7为第二电磁阀,8为出料管,9为二级发酵罐,10为流量泵,11为进料管,12为搅拌叶片,13为培养液储罐。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,结合实施例和附图,对本实用新型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仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。下面结合实施例及附图详细说明本实用新型的技术方案,但保护范围不被此限制。

如图1所示,是一种提高微生物发酵效率的生物发酵罐,包括发酵罐本体1,其为立式,上平盖、下椭圆封头,带标准夹套,带平叶圆盘涡轮搅拌装置;搅拌装置在垂直方向设置有二级搅拌叶片12,用于增加搅拌范围。发酵罐本体1的顶部设有进料口2,其底部设置有出料口3;进料口2通过进料管11与培养液储罐13相连接;出料口3通过出料管8与二级发酵罐9相连接,出料管8上设置有流量泵10。同时,发酵罐本体1还配制有杀菌装置、换气装置、温度控制装置。

在发酵罐本体1内设置有射线式液体浓度传感器4和静压投入式液位传感器5;进料口2设有第一电磁阀6,出料口3设置有第二电磁阀7;第一电磁阀6和第二电磁阀7均为21v-d110k5迪普马电磁阀;液体浓度传感器4通过plc控制器与第二电磁阀7电连接,通过发射电信号给plc控制器,进而对第二电磁阀7进行控制;液位传感器5通过plc控制器与第一电磁阀6电连接,通过发射电信号给plc控制器对第一电磁阀6进行控制。具体控制过程为常规控制,即先把200hz~1000hz的传感器输出信号转换成标准电压0~5v或标准电流0~20ma。当传感器输出电压或电流达到预设的阈值使电磁铁通过吸力开关闭合电磁阀工作,当输出电压变小,开关打开,停止工作。

具体工作过程为:当培养液经过微生物发酵分解其浓度或粘度值下降到液体浓度传感器4设定的阈值时,通过发送电信号给控制器,进而控制出料口3上的第二电磁阀7打开,使发酵罐内的发酵液排出,同时,液位传感器5监控到发酵罐内的发酵液液面下降,从而控制第一电磁阀6打开及时为发酵罐补充营养液;发酵液中的菌体及代谢成分被及时排出;同时也可以分步逐渐加入营养液,并分批次逐步排出发酵液,通过加入的营养液进一步补充发酵罐内的营养成分,同时稀释了发酵罐内的次级代谢产物浓度,进一步促进微生物的发酵,有效提高了微生物的发酵效率及产物浓度。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所做的进一步详细说明,不能认定本实用新型的具体实施方式仅限于此,对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型的前提下,还可以做出若干简单的推演或替换,都应当视为属于本实用新型由所提交的权利要求书确定专利保护范围。


技术特征:

1.一种提高微生物发酵效率的生物发酵罐,包括发酵罐本体(1),所述发酵罐本体(1)内设置有搅拌装置,发酵罐本体(1)设置有进料口(2)和出料口(3),其特征在于,所述发酵罐本体(1)内设置有液体浓度传感器(4)和液位传感器(5),所述进料口(2)设置有第一电磁阀(6),所述出料口(3)设置有第二电磁阀(7);所述液体浓度传感器(4)与第二电磁阀(7)电连接,通过控制器对第二电磁阀(7)进行控制;所述液位传感器(5)与第一电磁阀(6)电连接,通过控制器对第一电磁阀(6)进行控制。

2.根据权利要求1所述的一种提高微生物发酵效率的生物发酵罐,其特征在于,所述出料口(3)通过出料管(8)与二级发酵罐(9)相连接。

3.根据权利要求2所述的一种提高微生物发酵效率的生物发酵罐,其特征在于,所述出料管(8)上设置有流量泵(10)。

4.根据权利要求1所述的一种提高微生物发酵效率的生物发酵罐,其特征在于,所述出料口(3)设置在发酵罐本体(1)的底部,所述进料口(2)设置在发酵罐本体(1)的顶部。

5.根据权利要求1所述的一种提高微生物发酵效率的生物发酵罐,其特征在于,所述进料口(2)通过进料管(11)与培养液储罐相连接。

6.根据权利要求1所述的一种提高微生物发酵效率的生物发酵罐,其特征在于,所述搅拌装置在垂直方向设置有多级搅拌叶片(12)。

技术总结
本实用新型提出一种提高微生物发酵效率的生物发酵罐,属于生物发酵技术领域;解决发酵罐内由于营养成分缺乏等因素造成的微生物发酵效率降低的问题;包括发酵罐本体,发酵罐本体设置有进料口和出料口,发酵罐本体内设置有液体浓度传感器和液位传感器,进料口设置有第一电磁阀,出料口设置有第二电磁阀;液体浓度传感器与第二电磁阀电连接,通过控制器对第二电磁阀进行控制;液位传感器与第一电磁阀电连接,通过控制器对第一电磁阀进行控制;本装置通过加入的营养液进一步补充发酵罐内的营养成分,同时稀释了发酵罐内的次级代谢产物浓度,进一步促进微生物的发酵,有效提高了微生物的发酵效率及产物浓度。

技术研发人员:杜苏萌;杨烁静
受保护的技术使用者:太原工业学院
技术研发日:2020.07.31
技术公布日:2021.04.06

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