一种用于树脂原位分离培养的发酵罐的制作方法

本实用新型涉及一种发酵罐体，具体涉及一种用于树脂原位分离培养的发酵罐，属于生物发酵领域。

背景技术：

原位分离培养技术是微生物、动植物细胞培养发酵技术中常用于解除培养过程中的产物抑制的技术之一。其是指在培养过程中，同时进行产物分离或吸附，将产物从培养基中分离出来以减少产物抑制或对细胞的毒性，从而增加产物产量的一种方式。树脂原位分离培养则是指在发酵罐的发酵的同时，直接培养罐内添加树脂颗粒，分离吸附培养基中的产物，从而减少产物抑制提高产物产率的一种方式。例如张玉明Bacillus licheniformis Y8226A菌株发酵生产杆菌肽的工艺中，通过添加D152树脂方式吸附，使得杆菌肽产量提高了27.4％(参考《杆菌肽生产菌种选育及发酵新工艺研究》，科学技术与工程；2015年33期，137–141页)。而在酵母发酵生产2-苯乙醇的工艺中，采用添加FD0816大孔树脂的原位分离方式，可以降低2-苯乙醇对菌体自身的抑制作用，将2-苯乙醇的产物浓度提升至12.80g/L(参考关昂,王航,孟春等.原位转移技术用于酵母合成2-苯乙醇[J].过程工程学报,2009,9(1):128-132.)。

与传统的发酵方式相比，树脂原位分离培养的培养方式为固液两相体系培养。发酵罐内存在树脂颗粒固体和培养液固液混合体系。目前，现有技术所知的发酵罐及发酵装置往往是针对传统液态单相发酵，并未对罐体作针对性调整设计，因此在用于树脂原位分离培养的培养时容易发生树脂颗粒容易堵塞发酵罐管路，树脂颗粒与培养基分离存在跑料现象，树脂颗粒容易进入培养基管道，树脂颗粒在操作单元间输送困难等问题。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是克服现有普通发酵罐在树脂颗粒原位分离培养时分离困难、树脂流失、容易堵塞阀门和管路、输送耗费大量水或输送液的问题，提供一种发酵罐。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：

本实用新型提供一种用于树脂原位分离培养的发酵罐，包括发酵罐罐体，所述罐体顶部设置有物料入口，所述罐体外部设置有电动机，所述电动机与中央轴连接，并通过轴封从罐外延伸至罐体内腔，所述中央轴上设置有搅拌器，所述发酵罐罐体的底端设有罐体底部，所述罐体底部设有树脂颗粒的出料口，同时所述发酵罐罐体底部侧壁上设有个不同高度位置的排液口，所述发酵罐罐体的顶部设置有冲洗液入口，所述冲洗液入口连有喷头。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述排液口的罐腔内部进口位置安装有滤器。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述排液口的罐腔内部进口位置安装有弧形导流罩，弧形导流罩的入口朝向罐壁。

作为本实用新型的一种优选技术方案，树脂颗粒的出料口为直通式放料阀或上展式放料阀。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述罐体底部设有的气动排渣门，所述气动排渣门还具有锁紧气缸式安全锁口。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述罐体底部的形状为倒置圆锥体型或者为倒置的斜椎体。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述的气动排渣门的出口直径为所述罐体腰部直径的1/4至1/2。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述直通式放料阀或所述上展式放料阀其阀门口径大于50cm。

本实用新型所达到的有益效果是：该发酵罐能够方便快速分离培养液与树脂，避免放料阶段或分离阶段发生树脂颗粒堵塞管路或者阀门的问题。同时该发酵设备可以在原位分离培养后直接回收树脂，从而避免的管道输送阶段耗费大量的输送液体，减少后续的步骤处理液体量。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是斜通式排料式发酵罐结构示意图；

图3是直锥形卸料式发酵罐结构示意图；

图4是斜锥底卸料式发酵罐结构示意图；

图5是排液管的构造示意图；

图6是带遮板排液管的构造示意图；

图中：0、发酵罐罐体；1、电动机；2、物料入孔；3、轴封；4、补料/冲洗液入口；5、联轴节；6、中央轴；7、法兰；8、人梯；9、温度电极；10、pH电极；11、溶氧电极；12、冷却列管；13、搅拌器；14、排液口；15、发酵罐罐体底部；16、通风管；17、空气分布器；151、气动排渣门；152、锁紧气缸式安全锁口；162、输送管路或接收罐；141、排液口阀门；142、滤器；143、发酵罐罐体壁；144、排液口管路；145、第一弧形导流罩；146、第二弧形导流罩；147、弧形导流罩入口；161、直通式放料阀；163、上展式放料阀。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

如图1-6所示，本实用新型提供一种用于树脂原位分离培养的发酵罐，包括发酵罐罐体0，罐体0顶部设置有物料入口2，罐体0外部设置有电动机1，电动机1与中央轴6连接，并通过轴封3从罐外延伸至罐体内腔，中央轴6上设置有搅拌器13，发酵罐罐体0的底端设有罐体底部15，罐体底部15设有树脂颗粒的出料口，同时发酵罐罐体0底部侧壁上设有2-4个不同高度位置的排液口14，发酵罐罐体0的顶部设置有冲洗液入口4，冲洗液入口4连有喷头，该发酵罐能够方便快速分离培养液与树脂，避免放料阶段或分离阶段发生树脂颗粒堵塞管路或者阀门的问题。同时该发酵设备可以在原位分离培养后直接回收树脂，从而避免的管道输送阶段耗费大量的输送液体，减少后续的步骤处理液体量。

排液口14的罐腔内部进口位置安装有滤器142，该滤器可以为多孔陶瓷、不锈钢滤网等。排液口14的罐腔内部进口位置安装有弧形导流罩146，弧形导流罩的入口147朝向罐壁，弧形导流罩使得液体进入的入口位置面相罐壁，使得搅拌培养阶段、沉降阶段树脂颗粒物均难以进入排液罐内。树脂颗粒的出料口为直通式放料阀161或上展式放料阀163，树脂颗粒通过阀门进入收集罐内，或者通过管路液体输送直接进入下一操作单元。罐体底部15设有的气动排渣门151，气动排渣门151还具有锁紧气缸式安全锁口152，在放罐操作上，待发酵液排放完毕后，可以直接打开气动排渣门将树脂固料完全放出，至收集罐或收集车内，转运至下一操作单元，直接填料。罐体底部15的形状为倒置圆锥体型或者为倒置的斜椎体，减少树脂颗粒堵塞及滞留。的气动排渣门151的出口直径为发酵罐罐体0腰部直径的1/4至1/2。直通式放料阀161或上展式放料阀163其阀门口径大于50cm。

该装置是一种用于树脂原位分离培养的发酵罐，当需要使用该罐体时，在发酵结束后，关闭电动机1，停止搅拌器13搅拌及通风管16的鼓气，使得培养基中的树脂颗粒自然沉降于发酵罐底部15。然后首先打开距离发酵罐底部15较远的排液阀141，发酵液被排除，带液面降低后，从高至低逐步打开排液口14，使得发酵液液面逐步降低，同时维持树脂的堆积面基本稳定，不会重悬进入排液口14内。排液完成后，关闭所有排液阀141，打开从发酵罐顶部的补料/冲洗液入口4，通入冲洗液，将残余罐壁上的树脂颗粒淋洗下，之后打开搅拌器13搅拌，重悬树脂颗粒。之后打开树脂颗粒的出料口，将树脂颗粒排出。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。