一种循环消泡系统的制作方法

本实用新型属于微生物发酵设备领域，具体涉及一种循环消泡系统。

背景技术：

生物表面活性剂本身是一种发泡剂，在发酵过程中伴随着搅拌、充氧会产生大量的泡沫，相比之下，其发酵过程中泡沫产生速率、总量都远远高于其他常规产品。发酵罐中大量的泡沫降低了底物的生物利用率和氧的传质效率，破坏了微生物的生长环境，不利于菌体生长，降低了生物反应器的利用效率，最终导致生物表面活性剂产量低、生产效率差。迄今为止，添加化学消泡剂和机械装置破泡是最常用的两种消泡方法，但都存在一定的缺陷，尤其在生物表面活性剂生产过程中具有较大的局限性。在发酵过程中，消泡剂的加入会造成发酵液粘度的增加、降低生产过程的经济性且不利于产物的下游分离；更为关键的是生物表面活性剂本身具有起泡性能，使用消泡剂会严重影响产物的质量；而机械消泡通常需要额外耗费较高能量，且研究证实对于生物表面活性剂类似的高起泡活性物质的消泡效果也不明显。综上所述，目前在生物表面活性剂的发酵中，大量起泡问题始终没有很好的解决，泡沫控制难题一直是限制其规模化生产的瓶颈；因此，开发一种可适用于生物表面活性剂发酵的，高效的泡沫控制的装置将是推进其规模化生产的重要突破口。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种循环消泡系统，以解决现有技术存在的能耗过高，效果不佳等问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种循环消泡系统，它包括发酵罐、泡沫收集罐和泡沫液化管；其中，发酵罐、泡沫收集罐和泡沫液化管通过管道依次相连形成闭环。

其中，发酵罐顶部设有发酵罐出气口。

其中，泡沫收集罐内部设有依次相连的泡沫进入管和泡沫细化管。

其中，发酵罐出气口和泡沫进入管的进料口相连。

其中，泡沫收集罐顶部设有出气口。

其中，泡沫收集罐底部和泡沫液化管的进料口通过管道相连；其中，该管道上沿物料流动方向依次设有第一蠕动泵和第一阀门。

其中，泡沫收集罐的出料口与发酵罐内底部通过管道相连；其中，所述的管道上沿物料流动方向依次设有第二阀门和第二蠕动泵。

其中，泡沫液化管上设有泡沫探头、活塞和控制电路；其中，控制电路根据泡沫探头反馈的信息控制第一阀门和第二阀门的开闭以及活塞的工作。

本实用新型的工作方式如下：发酵罐中产生的泡沫由发酵罐出气口排出，经泡沫进入管进入泡沫收集罐内，并经泡沫细化管细化为微小气泡或直接细化为发酵液；微小气泡和发酵液通过蠕动泵经管道进入泡沫液化管中；待微小气泡和发酵液充满泡沫液化管后，触发泡沫探头，通过控制电路关闭第一阀门，并开启活塞向外抽动，使得泡沫液化管内压力减小成负压状态，使得泡沫因内外压力差而破裂，实现微小气泡的液化；待微小气泡全部液化成发酵液后，打开第二阀门，将发酵液通过蠕动泵经管道泵入发酵罐内继续发酵。

有益效果：

与现有技术相比，本实用新型结构简单，可自动控制进行循环消泡发酵，可根据发酵不同时期起泡程度差异自动调节消泡效率，有效解决了生物表面活性剂生产过程中的泡沫问题，减少了发酵过程中菌体和产物流失，且发酵过程中不需要添加消泡剂，利于产物在线分离，适用于大规模化发酵生产，是一种实用、高效、稳定的新型设备。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为泡沫细化管的横截面示意图。

具体实施方式

实施例1

如图1所示的循环消泡系统，它包括发酵罐11、泡沫收集罐1和泡沫液化管10；其中，发酵罐11、泡沫收集罐1和泡沫液化管10通过管道依次相连形成闭环。

发酵罐11顶部设有发酵罐出气口12，泡沫收集罐1内部设有依次相连的泡沫进入管2和泡沫细化管3(如图2所示)；发酵罐出气口12和泡沫进入管2的进料口相连。另外，泡沫收集罐1顶部还设有出气口4。

其中，泡沫收集罐1底部和泡沫液化管10的进料口通过管道相连，管道上依次设有第一蠕动泵5和第一阀门7；泡沫收集罐1的出料口与发酵罐11内底部通过管道，管道上依次设有第二阀门8和第二蠕动泵13。

泡沫液化管10上设有泡沫探头6、活塞9和控制电路；其中，控制电路根据泡沫探头6反馈的信息控制第一阀门7和第二阀门8的开闭以及活塞9的工作。

本实用新型的工作方式如下：发酵罐中产生的泡沫由发酵罐出气口排出，经泡沫进入管进入泡沫收集罐内，并经泡沫细化管细化为微小气泡或直接液化为发酵液；微小气泡和发酵液通过蠕动泵经管道进入泡沫液化管10中；待微小气泡和发酵液充满泡沫液化管后，触发泡沫探头，通过控制电路关闭第一阀门，并开启活塞向外抽动，使得泡沫液化管内压力减小成负压状态，使得泡沫因内外压力差而破裂，实现微小气泡的液化；待微小气泡全部液化成发酵液后，打开第二阀门，将发酵液通过蠕动泵经管道泵入发酵罐内继续发酵。