专利名称：固定化酵母生物酒精发酵系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种生物工程技术领域的系统，特别是一种固定化酵母生物酒精发酵系统。
背景技术：
在利用生物法发酵制取酒精的工艺过程中，发酵速率、发酵效率、资源利用率以及自动化水平是衡量酒精发酵系统先进性的几个重要指标。因而一个较为先进的酒精发酵系统应具备发酵速率快、发酵效率高、资源利用率高、自动化水平高、能耗低等特点。目前，我国酒精生产行业，普遍采用固态酒精发酵系统和游离细胞酒精发酵系统。对于固态酒精发酵系统而言，主要存在两大方面的问题，即，一方面发酵反应速率较慢，发酵周期较长，另一方面，发酵的可控制程度和自动化水平较低。而对于游离细胞酒精发酵系统虽比固态酒精发酵系统具有一定的先进性，但存在的主要问题是发酵周期长、自动化水平低、原料利用率低、投资大。同时，现有的酒精发酵系统对于发酵副产物二氧化碳的利用多是直接用于制取干冰或者纯碱等，该利用方式存在二氧化碳利用率低、经济效益差等缺点；此外，现有的酒精发酵系统多为大罐机械搅拌式，这种系统存在能耗大、产生噪音污染严重、设备占地面积大等缺点。基于上述的种种问题，目前的酒精发酵系统已不适应当前酒精生产发展的需要。因而，用现代生物技术并应用工程手段对传统的酒精发酵工业进行改造，实现酒精发酵的低成本和高效率是目前亟待解决的问题。
经对现有技术的文献检索发现，中国专利号为CN92109880.4，名称为多层分隔式生物反应器及该反应器用于发酵玉米醪生产酒精工艺，该专利自述为一种分隔式生物反应器是在发酵罐中有由金属或硬质塑料及树脂等材料制的筛网粒子筐，粒子筐中放入固定化酵母凝胶体，当采用多层粒子筐时，各层粒子筐之间应有一定间隔，利用这种反应器，采用固定化细胞技术，由玉米醪生产酒精的工艺是选择聚乙烯醇为载体而制成固定化增殖酵母凝胶体，在发酵温度为35～40℃，pH值为3.5～6.0的条件下进行发酵，其操作简单，反应速度快，发酵周期短，易控制，污染少，酵母活性寿命长。该专利虽然也是利用固化酵母技术发酵制取酒精，但仅在传统的酒精发酵工艺基础上做了一定的工艺改进。虽然其发酵速率较传统酒精发酵的发酵速度快，然而它的不足之处在于，在发酵罐中将固定化酵母粒子固定在一个筛网的粒子筐中，固定化酵母粒子不随发酵液运动，使得粒子的分散性差，发酵过程中发酵液与粒子之间的传质速率不高，没有充分利用固定化酵母粒子菌体密度高的优点，没有达到固定化粒子酒精发酵应有的发酵速度。同时在发酵过程中，发酵副产物二氧化碳没有循环利用。
发明内容
本发明针对现有技术的不足和缺陷，提供一种固定化酵母生物酒精发酵系统，把三相流化床技术和固定化酵母发酵技术有机结合起来，使其克服了目前发酵系统的不足，具有固定化酵母粒子与发酵液充分接触、发酵速度快、发酵产生的二氧化碳可以循环利用、能耗低等优点，而且发酵过程易于操作和控制。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括空气净化系统、发酵液流加系统、固定化酵母流化床发酵反应器系统、二氧化碳循环系统和发酵醪液收集系统。空气净化系统用橡胶管或金属管连接于固定化酵母流化床发酵反应器系统下部；发酵液流加系统用橡胶管或金属管连接于固定化酵母流化床反应器系统的中部；二氧化碳循环系统用橡胶管或金属管从与固定化酵母流化床发酵反应器系统的顶部连出，并从固定化酵母流化床反应器系统的下部接入，构成二氧化碳气体循环气路；发酵醪液收集系统通过橡胶管或金属管分别连接在固定化酵母流化床发酵反应器系统上部和二氧化碳循环系统的中间部位；在此五个系统中，固定化酵母流化床发酵反应器系统是发酵的主功能区，空气净化系统和二氧化碳循环系统为整个固定化酵母生物酒精发酵系统的运转提供气体动力和发酵环境，发酵液流加系统为整个固定化酵母生物酒精发酵系统的运转提供液体动力和发酵原料，发酵醪液收集系统则主要用于收集固定化酵母流化床发酵反应器系统中发酵成熟的醪液，同时还可以用于收集二氧化碳循环系统中冷凝分离出来的酒精溶液。
空气净化系统包括空气过滤器、旋风分离器、空气压缩机、贮气罐和气体流量计。空气过滤器由管路通过旋风分离器连接到空气压缩机上，再经贮气罐和气体流量计连接到固定化酵母流化床发酵反应器系统的下部。通过该系统可以获得无菌空气供酒精发酵前酵母的增殖之用。
发酵液流加系统包括低位贮料罐、单向自吸泵、高位贮料罐和流量计。低位贮料罐和高位贮料罐分别用支架支撑，且高位贮料罐的位置要略高于固定化酵母流化床发酵反应器系统。低位贮料罐通过管路与单向自吸泵相连，单向自吸泵通过管路连接到高位贮料罐上，再经流量计由管路连接到固定化酵母流化床发酵反应器系统中部。
固定化酵母流化床发酵反应器系统包括贮气室、贮醪室、三段纺锤形发酵体。贮气室、三段纺锤形发酵体和贮醪室三部分由下至上连接而成。贮气室顶部与三段发酵体底部垂直连接，三段纺锤形发酵体顶部与贮醪室底部垂直连接。
贮气室由圆柱体、圆锥体、进气口、排污口和气体分布板组成。圆柱体和圆锥体上下连接；在圆柱体的顶部设有气体分布板，侧面设有进气口；在圆锥体底部锥口处设有排污口。
三段纺锤形发酵体由第一纺锤形发酵单元、第二纺锤形发酵单元和第三纺锤形发酵单元组成，三者从下至上顺次垂直连接。第一纺锤形发酵单元由锥柱联体、开口圆锥体、取样口、传感器口、左进料管、右进料管和固定化酵母粒子进口组成。锥柱联体连接在开口圆锥体的上面，在第一纺锤体发酵单元的锥柱联体上设有一个传感器口和一个固定化酵母粒子进口(此进口同时还可以作为温度计检测插口)，同时在开口圆锥体的锥侧面上设有取样口，沿开口圆锥体侧面的切向连接左进料管和右进料管；第二、三纺锤形发酵单元和第一发酵单元的构造相同，只是在其开口圆锥体的侧面不设置左进料管、右进料管。
贮醪室由内导管、外导管、真空表口、出气口、出料口、上筛板和下筛板组成。外导管顶部密封并设有真空表口和出气口，侧面下部设有出料口，内导管顶部与上筛板粘接、内导管底部与下筛板粘接，内、外导管同心布置。
通过该系统使固定化酵母粒子与发酵液充分接触，快速反应，使发酵反应易于进行。并可以将发酵成熟的发酵液、发酵产生的二氧化碳气体和固定化酵母粒子三相分离，二氧化碳气体可循环利用，固定化酵母粒子用于连续发酵，发酵成熟的发酵液收集在发酵醪液收集系统中。
二氧化碳循环系统包括排管冷凝器、气液分离器、冷却净化罐、空气压缩机、二氧化碳贮气罐以及气体流量计。固定化酵母流化床发酵反应器系统的顶部通过管路与排管冷凝器连接，排管冷凝器由管路顺次连接到气液分离器、冷却净化罐、空气压缩机、二氧化碳贮气罐和气体流量计上，最后连接至固定化酵母流化床发酵反应器系统的下部，这样形成了一套完整的二氧化碳循环系统。通过此系统发酵产生的副产物二氧化碳经冷凝、净化、灭菌后可循环供发酵阶段使用。
发酵醪液收集系统包括贮醪罐、进醪口、出醪口和排气口。进醪口焊接在贮醪罐的顶部，出醪口焊接在贮醪罐侧面下部，排气口焊接在贮醪罐侧面上部。该系统的主要功用是收集发酵成熟的醪液和酒精蒸汽冷凝下来的液体。
本发明具有实质性特点和显著性进步，本发明具有发酵的连续、高效和稳定等特点，空气净化系统可以为固定化酵母粒子增殖阶段提供无菌空气，同时也可以为固定化酵母粒子和发酵液的流化提供动力；发酵液流加系统在提供进料功能的同时，通过发酵液的流加补料的流速还可以为发酵液提供另外一种流化动力；固定化酵母流化床发酵反应器系统一方面为发酵提供空间，另一方面还具有将成熟的发酵液、固定化酵母粒子和发酵生成的二氧化碳分离的功能；二氧化碳循环系统可以充分的利用发酵过程的发酵副产物二氧化碳，为发酵阶段固定化酵母流化床发酵反应器系统内发酵液提供流化动力和厌氧环境。
综上所述，本发明具有系统结构简单、发酵速度快、发酵系统效率较高、原料的利用率高等优点，同时，在工业化生产中能耗较低、占地面积较少。
图1为本发明结构示意图；图2为本发明空气净化系统结构示意图；图3为本发明发酵液流加系统结构示意图；图4为本发明固定化酵母流化床发酵反应器系统结构示意图；图5为本发明二氧化碳循环系统结构示意图；图6为本发明发酵醪液收集系统结构示意图。
具体实施例方式
如图1所示，本发明包括空气净化系统1、发酵液流加系统2、固定化酵母流化床发酵反应器系统3、二氧化碳循环系统4和发酵醪液收集系统5。空气净化系统1用橡胶管或金属管连接于固定化酵母流化床反应器系统3的下部，通过空气净化系统1获取的无菌空气由固定化酵母流化床发酵反应器系统3底部鼓入，为固定化酵母在发酵前的增殖过程提供流化动力，同时为酵母的增殖提供有氧环境；发酵液流加系统2通过橡胶管或金属管连接到固定化酵母流化床反应器系统3的中部，将制备好的无菌发酵液体通过发酵液流加系统2加入固定化酵母流化床反应器系统3中，为整个固定化酵母生物酒精发酵系统的运转提供发酵原料和流化动力；固定化酵母流化床发酵反应器系统3为发酵过程提供发酵空间并分离成熟的发酵液、发酵产生的二氧化碳和固定化酵母粒子；二氧化碳循环系统4用橡胶管或金属管从固定化酵母流化床发酵反应器系统3的顶部连出，并从固定化酵母流化床发酵反应器系统3的下部接入，构成二氧化碳气体循环气路，在发酵过程中由固定化酵母发酵反应器系统3顶部排出的二氧化碳气体通过二氧化碳循环系统4的冷凝、净化、干燥、灭菌后，使其处于干燥无菌状态，再由固定化酵母流化床反应器3下部鼓入，为固定化酵母的发酵过程提供流化动力和厌氧的发酵环境。
如图2所示，空气净化系统1包括空气过滤器6、旋风分离器7、空气压缩机8、贮气罐9和气体流量计10。空气过滤器6、旋风分离器7、空气压缩机8、贮气罐9和气体流量计10分别通过橡胶管或金属管顺次连接。在空气压缩机8的作用下，空气经过空气过滤器6过滤滤除部分水蒸汽和大的颗粒物，由管路通过旋风分离器7将空气中的细小尘粒旋风沉积到其底部，无尘的空气通过空气压缩机8被迅速压缩灭菌获得无菌空气，再经贮气罐9冷凝和气体流量计10通入固定化酵母流化床发酵反应器系统3。
如图3所示，发酵液流加系统3包括低位贮料罐11、单向自吸泵12、高位贮料罐13和流量计14。低位贮料罐11和高位贮料罐13用支架安置至一定高度，同时低位贮料罐11用橡胶管或金属管连接到单向自吸泵12上，单向自吸泵12用橡胶管或金属管与高位贮料罐13连接，高位贮料罐13和流量计14用橡胶管或金属管连接。无菌的发酵液贮存在低位贮料罐11中，通过单向自吸泵12的作用，将发酵液泵入高位贮料罐13，发酵液在重力的作用下经流量计14通过管路流加到固定化酵母流化床发酵反应器系统3。
如图4所示，固定化酵母流化床发酵反应器系统3包括贮气室15、三段纺锤形发酵体17、贮醪室19。由下至上，贮气室15顶部与三段纺锤形发酵体17底部垂直连接，三段纺锤形发酵体17顶部与贮醪室19底部垂直连接。三段纺锤形发酵体17由第一纺锤形发酵单元32、第二纺锤形发酵单元33和第三纺锤形发酵单元34组成。三者由下至上垂直布置，第一纺锤形发酵单元32的顶部与第二纺锤形发酵单元33的底部连接，第二纺锤形发酵单元33的顶部与第三纺锤形发酵单元34底部连接，连接方式可以根据反应器制作的材质不同，选用粘结、焊接或法兰连接。
贮气室15由圆锥体55、圆柱体54、气体分布板53、进气口16和排污口56组成。在竖直方向上圆柱体54连接于圆锥体55上，在圆柱体54侧面中部设有进气口16，在圆锥体55底部设有排污口56。净化后的空气或者二氧化碳由进气口16鼓入贮气室15，气流经气体分布板53均匀分布后，为三段纺锤形发酵体17内发酵液的流化提供动力。发酵过程中从气体分布板53漏出的少量发酵液，聚集在贮气室15的底部并由从排污口56排出。
第一纺锤形发酵单元32由左进料管18、传感器口35、固定化酵母粒子进口49、锥柱联体50、开口圆锥体51、取样口52、右进料管59组成。锥柱联体50连接在开口圆锥体51的上面，构成了第一纺锤形发酵单元32的主要外形特征；在第一纺锤形发酵单元32的锥柱联体50侧面上设有固定化酵母粒子进口49和传感器口35，在开口圆锥体51的侧面设有取样口52。传感器口35供安装传感器用，取样口52供取样使用，固定化酵母粒子进口49供发酵前向三段纺锤形发酵体17内添加固定化酵母粒子和发酵时温度计的插口之用。左进料管18和右进料管59对称分布并沿切向连接在开口圆锥体51侧面，通过发酵液的流加可使发酵液沿第一纺锤形发酵单元32的内器壁作圆周运动。
第二纺锤形发酵单元33和第三纺锤形发酵单元34分别由传感器口36、37、固定化酵母粒子进口45、41、取样口48、44、锥柱联体46、42和开口圆锥体47、43组成。传感器口36、37、固定化酵母粒子进口45、41、取样口48、44、锥柱联体46、42和开口圆锥体47、43的分布、连接和功用均与第一纺锤形发酵单元32相同，只是在其开口圆锥体47、43的侧面不设置进料管。
贮醪室19由出料口20、出气口21、真空表口38、外导管39、内导管40、下筛板57和上筛板58组成。内导管40连接在外导管39内部中心部位，内导管40两端用下筛板57和上筛板58粘结，出料口20连接在外导管39侧面下部，出气口21连接在外导管39顶部的圆心位置，真空表口38连接在外导管39顶部非圆心位置。
气体由固定化酵母流化床发酵反应器系统3的下部进气口16鼓入贮气室15，并形成一定的气体压力，气流在压力作用下进入三段纺锤形发酵体17推动发酵液和其中的固定化酵母粒子流化，同时，发酵液从三段纺锤形发酵体17下部左进料管18和右进料管59流加入反应器内，沿反应器器壁形成切向的流化动力，气流和液体的流化动力结合，使发酵液和固定化酵母粒子在三段纺锤形发酵体17中形成良好的流态化，发酵成熟的发酵液进入贮醪室19，贮醪室19将固定化酵母粒子和成熟发酵液以及二氧化碳分离，将固定化粒子保留在三段纺锤形发酵体17内供继续发酵，成熟发酵液贮存在贮醪室19，然后被收集到发酵醪液收集系统中，二氧化碳从出气口21排出，供净化循环使用。
如图5所示，二氧化碳循环系统4包括排管冷凝器22、气液分离器23、冷却净化罐24、空气压缩机25、二氧化碳贮气罐26以及气体流量计27。排管冷凝器22、气液分离器23、冷却净化罐24、空气压缩机25、二氧化碳贮气罐26以及气体流量计27通过橡胶管或金属管顺次连接。发酵反应生成的二氧化碳气体经固定化酵母流化床发酵反应器系统3的出气口21排出，通过排管冷凝器22，在其中经过冷凝将二氧化碳中的水蒸汽和酒精蒸汽与二氧化碳气体部分分离，接下来，二氧化碳气体进入气液分离器23，将水蒸汽和酒精蒸汽完全冷凝，冷凝液体由底部排出至发酵醪液收集系统5，二氧化碳气体进入冷却净化罐24进行干燥，由空气压缩机25经压缩灭菌后进入二氧化碳贮气罐26，并通过气体流量计27通入固定化酵母流化床发酵反应器系统3。
如图6所示，发酵醪液收集系统包括贮醪罐28、进醪口29、出醪口30和排气口31。进醪口29焊接在贮醪罐28的顶部，出醪口30焊接在贮醪罐28的侧面下部，排气口31焊接在贮醪罐28的侧面上部。固定化酵母流化床发酵反应器系统3中发酵成熟的醪液和二氧化碳循环系统4冷凝分离的酒精溶液通过管路流入贮醪罐28中。
本发明用于发酵时，首先开启空气净化系统1中的空气压缩机8，使空气通过空气过滤器6滤除其中的部分水蒸汽和较大的颗粒物，过滤后的空气通过旋风分离器7除去其中的细小尘粒，此后，将空气压缩机8迅速压缩后所获得的无菌空气通入贮气罐9，并在贮气罐9中缓冲、冷凝后经气体流量计10通过固定化酵母流化床发酵反应器系统3的进气口16鼓入贮气室15；将固定化酵母粒子添加到三段纺锤形发酵体17，然后，开启发酵液流加系统3的单相自吸泵12，将灭菌后的发酵液从低位贮料罐11提升至高位贮料罐13，发酵液在重力作用下，经流量计14通过左进料管18和右进料管59加入三段纺锤形发酵体17。此后即为固定化酵母粒子的增殖阶段。
在固定化酵母粒子增殖阶段，开启二氧化碳循环系统4的空气压缩机25，并连续地通过空气净化系统1和发酵液流加系统2向固定化酵母流化床发酵反应器系统3通入无菌空气和发酵液。此时增殖产生的二氧化碳、未被固定化酵母粒子增殖利用的空气和水蒸汽一起在空气压缩机25的作用下由固定化酵母流化床发酵反应器系统3的出气口21排出，经排管冷凝器22冷凝，再经气液分离器23将气体和冷凝下来的液体分离，气体经冷却净化罐24净化后，由空气压缩机25迅速压缩灭菌并贮存在二氧化碳贮气罐26中。增殖后的发酵液从贮醪室19流出，通过发酵醪液收集系统5的进醪口29流入贮醪罐28中。过一段时间后，关闭空气净化系统1，将二氧化碳贮气罐26中贮存的二氧化碳和空气通入固定化酵母流化床发酵反应器系统3的进气口16。随着增殖反应的进行，空气中的氧气不断耗尽，在固定化酵母流化床发酵反应器系统3中逐渐形成厌氧环境，即进入发酵阶段。
在发酵阶段，发酵液流加系统2和二氧化碳循环系统4继续保持开启状态，发酵液不断的加入固定化酵母流化床发酵反应器系统3的三段纺锤形发酵17内，在厌氧条件下，固定化酵母粒子中的酵母与发酵液进行剧烈的酒精发酵反应，发酵成熟的发酵液逐渐进入贮醪室19，然后，从贮醪室19流出，通过发酵醪液收集系统5的进醪口29流入贮醪罐28中。同时，固定化酵母粒子保留在三段纺锤形发酵体17内。发酵产生的二氧化碳气体和酒精蒸汽经排管冷凝器22冷凝，再经气液分离器23将气体和冷凝下来的液体分离，气体经冷却净化罐24净化后，由空气压缩机25被迅速压缩灭菌后贮存在二氧化碳贮气罐26中，通过气体流量计27流入固定化酵母流化床发酵反应器系统3的进气口16。在二氧化碳循环系统4中冷凝分离出来的酒精溶液被定期的排放至发酵醪液收集系统5的贮醪罐28中。
权利要求
1.一种固定化酵母生物酒精发酵系统，包括空气净化系统(1)、发酵液流加系统(2)、固定化酵母流化床发酵反应器系统(3)、二氧化碳循环系统(4)和发酵醪液收集系统(5)，其特征在于，空气净化系统(1)通过橡胶管或金属管连接到固定化酵母流化床反应器系统(3)的下部，发酵液流加系统(2)通过橡胶管或金属管连接到固定化酵母流化床反应器系统(3)的中部，二氧化碳循环系统(4)通过橡胶管或金属管从固定化酵母流化床发酵反应器系统(3)的顶部连出，并从固定化酵母流化床发酵反应器系统(3)的下部连入，发酵醪液收集系统(5)通过橡胶管或金属管连接到固定化酵母流化床反应器系统(3)的上部和二氧化碳循环系统(4)的中间部位。
2.根据权利要求1所述的固定化酵母生物酒精发酵系统，其特征是，空气净化系统(1)包括空气过滤器(6)、旋风分离器(7)、空气压缩机(8)、贮气罐(9)和气体流量计(10)，这五个部件通过橡胶管或金属管顺次连接。
3.根据权利要求1所述的固定化酵母生物酒精发酵系统，其特征是，发酵液流加系统(3)包括低位贮料罐(11)、单向自吸泵(12)、高位贮料罐(13)和流量计(14)，低位贮料罐(11)和高位贮料罐(13)用支架安置至一定高度，同时低位贮料罐(11)用橡胶管或金属管连接到单向自吸泵(12)上，单向自吸泵(12)用橡胶管或金属管与高位贮料罐(13)连接，高位贮料罐(13)和流量计(14)用橡胶管或金属管连接。
4.根据权利要求1所述的固定化酵母生物酒精发酵系统，其特征是，固定化酵母流化床发酵反应器系统(3)包括贮气室(15)、三段纺锤形发酵体(17)、贮醪室(19)，由下至上，贮气室(15)顶部与三段纺锤形发酵体(17)底部垂直连接，三段纺锤形发酵体(17)顶部与贮醪室(19)底部垂直连接；三段纺锤形发酵体(17)由第一纺锤形发酵单元(32)、第二纺锤形发酵单元(33)和第三纺锤形发酵单元(34)组成，三者由下至上垂直布置，第一纺锤形发酵单元(32)的顶部与第二纺锤形发酵单元(33)的底部连接，第二纺锤形发酵单元(33)的顶部与第三纺锤形发酵单元(34)底部连接。
5.根据权利要求4所述的固定化酵母流化床发酵反应器系统，其特征是，贮气室(15)由进气口(16)、气体分布板(53)、圆柱体(54)、圆锥体(55)和排污口(56)组成，在竖直方向上圆柱体(54)连接于圆锥体(55)上，在圆柱体(54)侧面中部设有进气口(16)，在圆锥体(55)底部设有排污口(56)。
6.根据权利要求4所述的固定化酵母生物酒精发酵系统，其特征是，第一纺锤形发酵单元(32)由左进料管(18)、传感器口(35)、固定化酵母粒子进口(49)、锥柱联体(50)、开口圆锥体(51)、取样口(52)、右进料管(59)组成，锥柱联体(50)连接在开口圆锥体(51)的上面，在第一纺锤形发酵单元(32)的锥柱联体(50)侧面上设有固定化酵母粒子进口(49)和传感器口(35)，在开口圆锥体(51)的侧面设有取样口(52)，左进料管(18)和右进料管(59)对称分布并沿切向连接在开口圆锥体(51)侧面。
7.根据权利要求4所述的固定化酵母生物酒精发酵系统，其特征是，第二纺锤形发酵单元(33)和第三纺锤形发酵单元(34)分别由传感器口(36、37)、固定化酵母粒子进口(45、41)、取样口(48、44)、锥柱联体(46、42)和开口圆锥体(47、43)组成，传感器口(36、37)、固定化酵母粒子进口(45、41)、取样口(48、44)、锥柱联体(46、42)和开口圆锥体(47、43)的分布、连接和功用均与第一纺锤形发酵单元(32)相同，只是在开口圆锥体(47、43)的侧面省略左、右进料管。
8.根据权利要求4所述的固定化酵母生物酒精发酵系统，其特征是，贮醪室(19)由出料口(20)、出气口(21)、真空表口(38)、外导管(39)、内导管(40)、下筛板(57)和上筛板(58)组成，内导管(40)连接在外导管(39)内部中心部位，内导管(40)两端用下筛板(57)和上筛板(58)粘结，出料口(20)连接在外导管(39)侧面下部，出气口(21)连接在外导管(39)顶部的圆心位置，真空表口(38)连接在外导管(39)顶部非圆心位置。
9.根据权利要求1所述的固定化酵母生物酒精发酵系统，其特征是，二氧化碳循环系统(4)包括排管冷凝器(22)、气液分离器(23)、冷却净化罐(24)、空气压缩机(25)、二氧化碳贮气罐(26)以及气体流量计(27)，这六个部件通过橡胶管或金属管顺次连接。
10.根据权利要求1所述的固定化酵母生物酒精发酵系统，其特征是，发酵醪液收集系统(5)包括贮醪罐(28)、进醪口(29)、出醪口(30)和排气口(31)，进醪口(29)焊接在贮醪罐(28)的顶部，出醪口(30)焊接在贮醪罐(28)的侧面下部，排气口(31)焊接在贮醪罐(28)的侧面上部。
全文摘要
一种生物工程技术领域的固定化酵母生物酒精发酵系统，包括空气净化系统、发酵液流加系统、固定化酵母流化床发酵反应器系统、二氧化碳循环系统和发酵醪液收集系统，空气净化系统用橡胶管或金属管连接到固定化酵母流化床反应器系统的下部，发酵液流加系统用橡胶管或金属管连接到固定化酵母流化床反应器系统的中部，二氧化碳循环系统用橡胶管或金属管从固定化酵母流化床发酵反应器系统的顶部连出，并从固定化酵母流化床发酵反应器系统的下部连入，发酵醪液收集系统用橡胶管或金属管连接到固定化酵母流化床反应器系统的上部和二氧化碳循环系统的中间部位。本发明具有系统结构简单、发酵速度快、发酵系统效率较高、原料的利用率高等优点，同时，在工业化生产中能耗较低、占地面积较少。
文档编号C12P7/06GK1840646SQ20061002345
公开日2006年10月4日 申请日期2006年1月19日 优先权日2006年1月19日
发明者刘荣厚, 沈飞 申请人:上海交通大学