一种回旋固态生物反应器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种回旋固态生物反应器，包括筒体、进排气系统和温控系统，筒体从内到外依次由内筒体和保温层组成，所述内筒体和保温层之间的空腔构成夹套，所述筒体上端设有进料口，所述进料口的端盖上设有接种管，所述接种管的顶部设有喷淋装置；所述筒体下端设有出料口，由蝶阀控制所述出料口的开关，所述筒体的两端分别固定在机架上，电机通过传送带或链条带动所述筒体绕机架转动。通过在筒体上设置进料口、出料口和接种管，并设置单独的进排气系统和温控系统，实现了集混料、蒸汽灭菌、冷却、接种、自动发酵、真空干燥等多种功能于一体，促进了固态生物酿造技术向规模化、高效及实现产品高质量的方向发展。
【专利说明】—种回旋固态生物反应器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及发酵工业领域，特别涉及一种双锥回旋固态生物反应器。
【背景技术】
[0002]固态生物反应器是固态发酵技术中的关键设备，目前固态生物反应器存在发酵过程易被杂菌污染、发酵过程中物料混合不均、散热困难、通风换气不畅等一系列问题。国内在这方面主要还是以传统的开放式居多，不能避免杂菌污染。较现代化的固态生物反应器如普通转筒式生物反应器、转轴式生物反应器面临出料困难、功耗大、换气不畅、混合不均匀的缺点，而且反应器体积小、放大困难，不适合于现代酿造技术向规模化、高效及实现产品高质量的方向发展。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的是为了解决上述问题而提供一种集混料、蒸汽灭菌、冷却、接种、自动发酵、真空干燥等多种功能于一体的双锥回旋固态生物反应器。
[0004]为了达到上述目的，本实用新型采取的技术方案为:一种回旋固态生物反应器，包括筒体、进排气系统和温控系统，其特征在于，所述筒体从内到外依次由内筒体和保温层组成，所述内筒体和保温层之间的空腔构成夹套，所述筒体上端设有进料口，所述进料口的端盖上设有接种管，所述接种管的顶部设有喷淋装置；所述筒体下端设有出料口，由蝶阀控制所述出料口的开关，所述筒体的两端分别固定在机架上，电机通过传送带或链条带动所述筒体绕机架转动。
[0005]上述方案中，所述筒体内设有中心轴，所述中心轴通过轴承固定在所述筒体的两端；所述中心轴上固定有耙齿，这样中心轴不随筒体的转动而转动，在筒体转动时可以实现对物料的二次搅拌，解决物料结块及混合不均匀的问题。
[0006]进一步的，所述耙齿焊接于所述中心轴上。
[0007]进一步的，所述筒体为两端呈锥形的筒体。
[0008]上述方案中，所述进排气系统包括无菌空气进口管、排气管和右旋转接头，所述右旋转接头安装在所述筒体右端的旋转轴上，所述无菌空气进口管和所述排气管通过所述右旋转接头从所述筒体右端的旋转轴里插入到所述筒体内腔，所述无菌空气进口管在所述筒体内腔的端口为进气口，所述无菌空气进口管的进口管路上并联有真空泵，所述排气管在所述筒体内腔的端口为出气口。
[0009]进一步的，所述无菌空气进口管上设有进气阀，所述无菌空气进口管和所述真空泵之间的管路上设有抽真空阀，所述排气管上依次设有压力表和排气阀。
[0010]上述方案中，所述温控系统包括蒸汽进口管、排污管和左旋转接头，所述左旋转接头安装在所述筒体左端的旋转轴上，所述蒸汽进口管和所述排污管通过所述左旋转接头从所述筒体左端的旋转轴里插入到所述夹套的空腔。
[0011]进一步的，所述蒸汽进口管上设有蒸汽阀，所述排污管上设有排污阀。[0012]上述方案中，所述进气阀、所述排气阀、所述蒸汽阀、所述排污阀、所述抽真空阀和所述电机的通断由自动控制系统来控制。
[0013]本实用新型的技术效果:通过在筒体上设置进料口、出料口和接种管，并设置单独的进排气系统和温控系统，实现了集混料、蒸汽灭菌、冷却、接种、自动发酵、真空干燥等多种功能于一体，促进了固态生物酿造技术向规模化、高效及实现产品高质量的方向发展。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型的结构示意图。
[0015]图2为图1中的A向结构示意图。
[0016]图中，1、自动控制系统2、蒸汽进口管3、蒸汽阀4、排污管5、排污阀6、机架7、左旋转接头8、无菌空气进口管9、进气阀10、接种管11、进料口 12、轴承13、内筒体14、夹套15、保温层16、喷淋装置17、耙齿18、中心轴19、出气口20、进气口 21、温度传感器22、出料口 23、蝶阀24、链条25、电机26、右旋转接头27、压力表28、排气阀29、排气管30、抽真空阀31、真空泵。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图进一步描述本实用新型。
[0018]一种双锥回旋固态生物反应器，包括筒体、进排气系统和温控系统，所述筒体两端呈锥形，所述筒体从内到外依次由内筒体13和保温层15组成，所述内筒体13和保温层15之间的空腔构成夹套14，所述筒体上端设有进料口 11，所述进料口 11的端盖上设有接种管10，所述接种管10的顶部设有喷淋装置；所述筒体下端设有出料口 22，由蝶阀23控制所述出料口 22的开关，所述筒体的两端分别固定在机架6上，电机25通过传送带或链条带动所述筒体绕机架6转动。所述筒体内设有中心轴18，所述中心轴18通过轴承12固定在所述筒体的两端；所述中心轴上焊接有条状耙齿17，这样中心轴18不随筒体的转动而转动，在筒体转动时可以实现对物料的二次搅拌，解决物料结块及混合不均匀的问题。所述进排气系统包括无菌空气进口管8、排气管29和右旋转接头26，所述右旋转接头26安装在所述筒体右端的旋转轴上，所述无菌空气进口管8和所述排气管29通过所述右旋转接头26从所述筒体右端的旋转轴里插入到所述筒体内腔，所述无菌空气进口管8在所述筒体内腔的端口为进气口 20，所述无菌空气进口管8的进口管路上并联有真空泵31，所述排气管29在所述筒体内腔的端口为出气口 19。所述无菌空气进口管8上设有进气阀9，所述无菌空气进口管8和所述真空泵31之间的管路上设有抽真空阀30，所述排气管29上依次设有压力表27和排气阀28。所述温控系统包括蒸汽进口管2、排污管4和左旋转接头7，所述左旋转接头7安装在所述筒体左端的旋转轴上，所述蒸汽进口管2和所述排污管4通过所述左旋转接头7从所述筒体左端的旋转轴里插入到所述夹套14的空腔。所述蒸汽进口管2上设有蒸汽阀3，所述排污管4上设有排污阀5。所述进气阀9、所述排气阀28、所述蒸汽阀3、所述排污阀5、所述抽真空阀30和所述电机25的通断由自动控制系统I来控制。
[0019]进排气系统的具体操作原理为:无菌空气从无菌空气进口管8通过进气阀9和进气口 20进入到罐体。进气口 20为密封的圆筒，表面打有密集的直径为l_5mm小孔，在进气口 20圆筒外罩上一层100-500目的滤布，防止物料进入进气口 20。进入罐体的空气通过排气口、排气阀、排气管排出罐体，排气口为密封的圆筒，表面打有密集的直径为l_5mm小孔，在进气口圆筒外罩上一层100-500目的滤布，防止物料进入出气口 19。进气排气系统通过手动或自动控制系统I来实现对进气阀9和排气阀28的开度，调节进气量和罐压。
[0020]温控系统的具体操作原理为:在发酵前蒸汽阀3打开，蒸汽进入夹套14对物料进行灭菌，灭菌时产生的冷凝水通过排污阀5、排污管4排出。在灭菌时通过控制蒸汽阀3和排污阀5开闭对筒体内的物料进行灭菌，蒸汽不会进入筒体内，对物料的湿度几乎无影响。
[0021]在灭菌结束后，蒸汽阀3打开，在蒸汽进口管2通入冷却水，对灭完菌的物料进行降温，冷却水通过排污阀5、排污管4排出。同时，无菌空气通过无菌空气进口管8、进气口20进入，对罐体进行保压和降温，空气通过出气口 19、排气阀28、排气管29排出。通过罐体内的温度传感器21检测筒体内温度。
[0022]物料灭菌降温后打开接种管10，通过喷淋装置16进行接种。在发酵过程中，蒸汽阀3打开，在蒸汽进口管2自动通入恒温水，对灭完菌的物料进行恒温，恒温水回水通过排污阀5、排污管4排出，实现对发酵物料的温度自动控制。发酵结束后，蒸汽恒温水阀3打开，蒸汽进入夹套14，产生的冷凝水通过排污阀5、排污管4排出，对物料加热，通过抽真空阀30和真空泵31抽真空对发酵完的物料进行真空干燥。以上控制可通过自动控制系统I自动控制或手动控制。
【权利要求】
1.一种回旋固态生物反应器，包括筒体、进排气系统和温控系统，其特征在于，所述筒体从内到外依次由内筒体(13)和保温层(15)组成，所述内筒体(13)和保温层(15)之间的空腔构成夹套(14 )，所述筒体上端设有进料口( 11)，所述进料口( 11)的端盖上设有接种管(10)，所述接种管(10)的顶部设有喷淋装置；所述筒体下端设有出料口(22)，由蝶阀(23)控制所述出料口(22)的开关，所述筒体的两端分别固定在机架(6)上，电机(25)通过传送带或链条带动所述筒体绕机架(6)转动。
2.根据权利要求1所述的一种回旋固态生物反应器，其特征在于，所述筒体内设有中心轴(18)，所述中心轴(18)通过轴承(12)固定在所述筒体的两端；所述中心轴上固定有耙齿(17)。
3.根据权利要求2所述的一种回旋固态生物反应器，其特征在于，所述耙齿(17)焊接于所述中心轴(18)上。
4.根据权利要求1一3中任意一项权利要求所述的一种回旋固态生物反应器，其特征在于，所述筒体为两端呈锥形的筒体。
5.根据权利要求1所述的一种回旋固态生物反应器，其特征在于，所述进排气系统包括无菌空气进口管(8)、排气管(29)和右旋转接头(26)，所述右旋转接头(26)安装在所述筒体右端的旋转轴上，所述无菌空气进口管(8)和所述排气管(29)通过所述右旋转接头(26)从所述筒体右端的旋转轴里插入到所述筒体内腔，所述无菌空气进口管(8)在所述筒体内腔的端口为进气口(20)，所述无菌空气进口管(8)的进口管路上并联有真空泵(31 )，所述排气管(29 )在所述筒体内腔的端口为出气口( 19 )。
6.根据权利要求5所述的一种回旋固态生物反应器，其特征在于，所述无菌空气进口管(8)上设有进气阀(9)，所述无菌空气进口管(8)和所述真空泵(31)之间的管路上设有抽真空阀(30 )，所述排气管(29 )上依次设有压力表(27 )和排气阀(28 )。
7.根据权利要求1所述的一种回旋固态生物反应器，其特征在于，所述温控系统包括蒸汽进口管(2)、排污管(4)和左旋转接头(7)，所述左旋转接头(7)安装在所述筒体左端的旋转轴上，所述蒸汽进口管(2 )和所述排污管(4 )通过所述左旋转接头(7 )从所述筒体左端的旋转轴里插入到所述夹套(14)的空腔。
8.根据权利要求7所述的一种回旋固态生物反应器，其特征在于，所述蒸汽进口管(2)上设有蒸汽阀(3)，所述排污管(4)上设有排污阀(5)。
9.根据权利要求6所述的一种回旋固态生物反应器，其特征在于，所述进气阀(9)、所述排气阀(28 )、所述抽真空阀(30 )和所述电机(25 )的通断由自动控制系统(I)来控制。
10.根据权利要求8所述的一种回旋固态生物反应器，其特征在于，所述蒸汽阀(3)、所述排污阀(5)和所述电机(25)的通断由自动控制系统(I)来控制。
【文档编号】C12M1/02GK203613175SQ201320716126
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2013年11月14日 优先权日:2013年11月14日
【发明者】管国强, 黄达明, 崔鹏景, 钱静亚, 张志才, 崔凤杰 申请人:江苏大学