生物发酵罐及其尾气处理装置的制作方法

1.本实用新型涉及生物发酵尾气处理技术领域，尤其涉及一种生物发酵罐及其尾气处理装置。


背景技术：

2.微生物制药经常需要培养药用微生物，为保证该药物适合gmp(生产质量管理规范)生产要求,需要积累微生物小试规模(3-10l规模)发酵工艺数据。频繁的试验中，罐压和溶氧(po2)这两个数据经常会成为发酵工艺中的重要参数。而小试规模的发酵罐(以5l发酵罐为例)在培养基灭菌过程中，常采用离线灭菌的方法。该方法是将培养基倒入发酵罐后，一起放入灭菌锅/灭菌柜中进行高压蒸汽灭菌。灭菌过程中通常会将发酵罐各个接口，包括无菌空气接口、补料口、接种口、取样口等堵死，防止带菌空气进入或罐内料液喷出。然后在发酵罐尾气出口留一个出气口，加装一个空气滤膜，与外界保持气压连通。
3.灭菌结束后，灭菌器将蒸汽排出卸压，灭菌腔室压力降至常压，便于安全打开灭菌器时，腔室内压力会经历一个瞬间压力波动。由于发酵罐上的补料口的不锈钢螺纹过密，松紧程度只能靠手感，无完全把握，如果松紧程度不合适，例如过松会将接种口顶开，形成一个敞口，造成料液大量喷出或蒸发，过紧则出气不畅，发酵罐压力不均，造成尾气滤膜脱落，料液喷出，若原滤膜沾上料液后被污染而无另外备用的灭菌滤膜时，培养基需重新灭菌以防污染。因此，要保证发酵罐内压力的平衡，保证滤膜不发生堵塞或脱落。
4.因此，有必要改善上述相关技术方案中存在的一个或者多个问题。
5.需要注意的是，本部分旨在为权利要求书中陈述的本公开的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种生物发酵罐及其尾气处理装置，使发酵罐内的压力平衡，保证发酵工艺的稳定性。
7.本实用新型的目的采用以下技术方案实现：
8.本实用新型首先提供了一种生物发酵罐尾气处理装置，包括：
9.尾气瓶，用于对进入所述尾气瓶的气体中的部分成分进行处理；
10.尾气瓶进气管，所述尾气瓶进气管的一端和发酵罐的尾气冷凝器的出气管相连通，另一端伸入所述尾气瓶内；
11.尾气瓶出气管，所述尾气瓶出气管的一端伸入所述尾气瓶内，另一端设有滤膜。
12.在一些可选的实施例中，所述装置还包括：
13.瓶盖，所述瓶盖可拆卸连接在所述尾气瓶的瓶口上，所述瓶盖上具有供所述尾气瓶进气管和尾气瓶出气管通过的通孔。
14.在一些可选的实施例中，所述尾气瓶进气管的管口靠近所述尾气瓶的瓶底设置，所述尾气瓶出气管的管口靠近所述尾气瓶的瓶口设置。
15.在一些可选的实施例中，所述发酵罐尾气处理装置还包括：
16.吸附部，所述吸附部设置在所述尾气瓶内，用于对进入所述尾气瓶的气体中的部分成分进行吸附。
17.在一些可选的实施例中，所述尾气瓶进气管的管口位于所述吸附部的下方。
18.在一些可选的实施例中，所述尾气瓶的数量为多个，每个所述尾气瓶均设置有所述尾气瓶进气管和所述尾气瓶出气管，多个所述尾气瓶进气管通过并联方式与所述发酵罐的尾气冷凝器的出气管相连通。
19.在一些可选的实施例中，所述尾气瓶出气管上设有夹紧装置。
20.在一些可选的实施例中，每个所述尾气瓶进气管与所述生物发酵罐的尾气冷凝器的出气管之间的管路上均设有电磁阀，用于控制尾气进入预设的尾气瓶。
21.本实用新型其次提供了一种生物发酵罐，包括：罐体，所述罐体的出气口处设有尾气冷凝器，所述发酵罐还包括上述实施例任一项所述的生物发酵罐尾气处理装置。
22.在一些可选的实施例中，所述罐体内设有压力传感器，用于检测所述罐体内的压力。
23.与现有技术相比，本实用新型的有益效果至少包括：
24.通过设置尾气瓶，将从发酵罐产生的尾气中的黏性物质等进行去除，避免黏性物质等堵塞滤膜，避免发酵罐内压力不平衡造成滤膜脱落，保证发酵罐内的无菌环境，大大减小滤膜堵塞的概率，减小发酵罐内异常波动的风险，保证发酵工艺的稳定性。
附图说明
25.图1为本实用新型一个实施例的生物发酵罐尾气处理装置的结构示意图。
26.图2为本实用新型一个实施例的生物发酵罐的结构示意图。
27.图中：100、尾气瓶；101、尾气瓶进气管；102、尾气瓶出气管；103、瓶盖；104、吸附部；200、罐体；201、尾气冷凝器；202、出气管；300、滤膜。
具体实施方式
28.现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本实用新型更全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。
29.本实用新型中所描述的表达位置与方向的词，均是以附图为例进行的说明，但根据需要也可以做出改变，所做改变均包含在本实用新型保护范围内。
30.参见图1，本实用新型实施例提供了一种生物发酵罐尾气处理装置，包括：尾气瓶100、尾气瓶进气管101和尾气瓶出气管102。该尾气瓶100用于对进入所述尾气瓶100的气体中的部分成分进行处理。例如，尾气中含有一些黏性物质，通过尾气瓶100时，这些黏性物质会吸附在尾气瓶100的内壁上。该尾气瓶100可以采用2l的肖特瓶。所述尾气瓶进气管101的一端和发酵罐的尾气冷凝器201的出气管202相连通，另一端伸入所述尾气瓶100内。所述尾气瓶出气管102的一端伸入所述尾气瓶100内，另一端设有滤膜300，通过滤膜300使发酵罐与外界空气在无菌的条件下流通，保持罐体200内的气压与外界平衡。其中，该尾气瓶进气
管101和尾气瓶出气管102可以是硅胶软管。
31.本实施例中，通过设置尾气瓶100，将从发酵罐产生的尾气中的黏性物质等进行去除，避免黏性物质等堵塞滤膜300，避免发酵罐内压力不平衡造成滤膜300脱落，保证发酵罐内的无菌环境，大大减小滤膜300堵塞的概率，减小发酵罐内异常波动的风险，保证发酵工艺的稳定性。
32.可选的，在一些实施例中，所述装置还包括：瓶盖103。所述瓶盖103可拆卸连接在所述尾气瓶100的瓶口上，所述瓶盖103上具有供所述尾气瓶进气管101和尾气瓶出气管102通过的通孔。该瓶盖103可以是螺纹连接在该尾气瓶100的瓶口，例如，该瓶盖103可以设置成旋转600
°
即可完全从瓶口分离。在发酵罐灭菌前，需要将瓶盖103拧松一定程度，例如可以逆时针旋转拧松400-450
°
，然后用记号笔在瓶盖103上做上标记，以计算旋转程度。可以在瓶盖103内设置硅胶密封垫，拧松程度以该密封垫可以小幅度自由活动为宜。之后，开始进行灭菌工作。
33.可选的，在一些实施例中，所述尾气瓶进气管101的管口靠近所述尾气瓶100的瓶底设置，所述尾气瓶出气管102的管口靠近所述尾气瓶100的瓶口设置。进气管口靠近瓶底可以让密度较大的物质留在下方，然后密度较小的气体会向上从尾气瓶出气管102逸出。
34.可选的，在一些实施例中，所述发酵罐尾气处理装置还包括：吸附部104。所述吸附部104设置在所述尾气瓶100内，用于对进入所述尾气瓶100的气体中的部分成分进行吸附。具体地，所述吸附部104可以是无菌纱布，但也不限于此。无菌纱布成本低廉，可以使用一次便更换掉，黏性物质易被吸附在无菌纱布上。无菌纱布可以铺设在尾气瓶100的底部靠近尾气瓶进气管101的管口处，可以增加尾气的移动距离，还可以增加尾气黏性物质在尾气管道中的附着面积，大大减少尾气黏性物质在滤膜300中的聚集，防止滤膜300被堵塞。
35.可选的，在一些实施例中，所述尾气瓶进气管101的管口位于所述吸附部104的下方，黏性物质被阻滞留于尾气瓶100的瓶底与吸附部104之间，具有较好的吸附效果。
36.可选的，在一些实施例中，所述尾气瓶100的数量为多个，每个所述尾气瓶100均设置有所述尾气瓶进气管101和所述尾气瓶出气管102，多个所述尾气瓶进气管101通过并联方式与所述发酵罐的尾气冷凝器201的出气管202相连通。每个尾气瓶出气管102上均可以设置滤膜300。例如，可以通过三通或四通等部件将多个尾气瓶100与尾气冷凝器201的出气管202相连通。当其中一个或几个尾气瓶100的吸附达到饱和或者不能再使用时，就把尾气引导到可以使用的其他尾气瓶100内进行处理，最大限度地降低滤膜300发生堵塞的概率。
37.可选的，在一些实施例中，所述尾气瓶进气管101上设有夹紧装置，当某个尾气瓶100不使用时，利用夹紧装置，例如夹子、止血钳、电磁阀等将其气路进行截止，使用该尾气瓶100时再打开夹紧装置即可。
38.可选的，在一些实施例中，每个所述尾气瓶进气管101与所述生物发酵罐的尾气冷凝器201的出气管202之间的管路上均设有电磁阀，用于控制尾气进入预设的尾气瓶100。电磁阀可以由控制器自动控制，实现自动化，减少人工工作量。
39.参见图2，本实用新型实施例还提供了一种生物发酵罐，包括：罐体200，所述罐体200的出气口处设有尾气冷凝器201，所述发酵罐还包括上述任一项实施例中所述的生物发酵罐尾气处理装置。
40.可选的，在一些实施例中，所述罐体200内设有压力传感器，用于检测所述罐体200
内的压力。当压力传感器检测到罐体200内的压力过大时，即表明滤膜300发生堵塞，气路不通，此时通过手动打开另一个尾气瓶100上的尾气瓶进气管101连接的夹子、止血钳，或者通过控制器自动打开另一个尾气瓶100上的尾气瓶进气管101连接的电磁阀，该尾气瓶100进入工作模式，通过该尾气瓶100连通的尾气瓶出气管102和滤膜300使气路通畅，使尾气顺利排出发酵罐，直至发酵结束。或者气路不通造成压力过大时，压力传感器将检测到的超标压力数据传输给控制器，控制器控制报警装置发出报警信息，通知工作人员立即检查，以使发酵工作顺利进行。
41.在一些实施例中，还可以在尾气瓶100中设置过滤装置，如空气滤芯等，进一步去除尾气中的不溶性黏性物质等。
42.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下，在实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，所有的这些改变都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。