专利名称：发酵尾气处理装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及微生物发酵装置，特别是一种发酵尾气处理装置。
在各种发酵罐中，当无菌空气由罐底上升到液面变成尾气时，夹带大量水份和发酵液泡沫，其中含有菌株及多种化学药品。通常这种尾气经旋风分离器后直接排入大气，分离出的固形物则经下水道排走。这样不但造成浪费，而且污染环境。发酵罐工作时，泡沫占有很大容积，通常约占30％。而泡沫很容易随气流逃逸。为了避免逃液造成损失，除大量使用消沫剂外，还不得不降低发酵罐的操作容量，这就降低了设备的有效利用率，大大降低了产量，增加了成本。英国Domnick Hunter Itd公司为此研制了一种尾气处理器，但其结构复杂，要求严格，需根据用户的实际参数专门设计，不能直接配套使用，通用性差，且制作困难，因而价格昂贵，在现有的许多发酵设备中难以推广。
本实用新型的目的是要克服现有技术中的上述困难，而提供一种结构简单，具有封闭回收效果的发酵尾气处理装置，能有效减少浪费，提高发酵罐的操作容量，从而大幅度提高生产率。
本实用新型的解决方案是将旋风分离器的中心管与丝网分离器相连；丝网分离器的排液管与旋风分离器下部的排液管汇合后通入空气引射泵的吸入室；引射泵的排出管通回发酵罐内。
为了使蒸汽在逆流灭菌时能吹扫到丝网的整个部分，并且流速均匀，在丝网分离器内应设置气体分配器。所用的气体分配器可以是一个沿径向开孔率逐渐增大的整流筛板；也可以是一个导流双锥体，将气流由中心引向外围，从而将粘堵在丝网上的培养基固体粒子都能吹扫掉。
以下结合附图详细描述本实用新型的实施例。
图1是发酵尾气处理装置的结构示意图。
参见附图，旋风分离器12的接管11是尾气入口，气体切向流入作旋转运动，较大的培养基固体粒子及液滴等在离心力作用下甩到周围壁面上并沿壁面降落而聚积在底部下封头14内，由排液管16排出。空气沿中心管10向上引出。切向进气管11应装在旋风分离器的顶部，紧靠顶盖9，以满足蒸汽灭菌时无死角的要求。如果场地空间狭小，旋风分离器的底部14可以采用短锥或圆弧面，以降低高度。旋风分离器的下部可设置稳流器13，以防分离出的发酵液被上升的旋涡气流带走。
图中，丝网分离器4装在旋风分离器12上方，二者联为一体。经旋风分离器中心管10上升的尾气中，因较大的固体培养基粒子已被去除，减轻了对丝网的粘堵，使丝网在一个发酵周期内能基本保持畅通。作为滤层的金属丝网5对气流中的微小液滴具有高效吸附凝聚作用，可将其中绝大部分液滴分离出来。过滤后的尾气由孔口1排出。丝网分离器4下部设有由旋风分离器筒体12、顶盖9和排气管10构成的环形槽24，用于回收落下的发酵液滴。环形槽的排液管8经管道15与旋风分离器下部的排液管16汇合为总管21后通入空气引射器20的吸入室25，被喷管17内的高速无菌空气流重新送回发酵罐中。引射泵的高速气流来自无菌压缩空气。这样，在引射回收液的同时，也向发酵罐内输送了空气，一举两得。引射器的排管22通至发酵罐底部。在总管21上还设有玻璃视镜19，供操作人员随时观察系统的运行状态。图中箭头表示工作时气、液体的流动方向。
以上所用丝网可根据需要直接选用现有的各种定型产品。分离器及丝网的截面积应足够大，以降低尾气的流速，保证丝网中凝聚的液滴能逆向滴落。
上述尾气处理装置必须满足蒸汽灭菌和清理丝网的要求。灭菌时，蒸汽经孔口1逆工作流向吹扫丝网5，可将粘附在上面的固形物清除掉。为了使丝网各处都能得到清扫，在丝网分离器内设置了气体分配器。这种气体分配器可以是导流双锥体26，装在孔口1下的适当位置。这样既可以将蒸汽由中心引向外围，均匀吹扫整个丝网，不致形成死角，也不影响尾气排出。气体分配器也可以采用图中所示的整流筛板6，其中心部分开孔较稀，沿径向开孔率逐渐增加，外围开孔较多，可起到均匀气流的作用。利用高速蒸汽的逆洗再生作用可确保丝网的分离效果持久不变。
在尾气处理系统中考虑到蒸汽灭菌的特殊要求，特别是丝网分离器和空气引射器，应保证运行和蒸汽灭菌时系统中无积液和死角。为此丝网分离器4的两端最好采用锥形段2、7，这样可形成缓变流动，有利于流动均匀。锥形段2通过螺拴3与丝网分离器联为一体。引射器内腔各处均需平滑过渡。
本系统中，只要尾气不低于确定的最低速度，旋风分离器和丝网就能产生较好的分离作用。当发酵罐内通气量最大时，尾气中携带的泡沫最多，系统的分离效果也最佳，回收的发酵液量最多，同时空气引射泵的引射能力也最强，这样无需自控装置，系统具有动态自适应能力。这是本装置的一个重要特点。
在总管21上可设置消沫剂加入管18。工作时，无菌压力空气经喷射管17将总管21中回收的发酵液和消沫剂一起送入发酵罐底。通常消沫剂从发酵罐上直接加入，需进行长时间搅拌才能发挥作用。现改为从发酵罐底部射流加入，消沫剂立即就能充分发挥作用。因而可减少消末剂的用量及搅拌时间，并降低成本。
本实用新型回收尾气中的逃液和水分可达99.9％，效果稳定可靠，相当于封闭循环，从而充许大大增加发酵罐的操作容积，极大地提高了生产率和设备利用率。经本装置净化的尾气不会对环境造成污染。其结构简单，易于制造，价格大大低于国际同类设备。而且对发酵罐主体不需做任何改造就能实现发酵罐操作容积的大幅提高。广泛适用于发展中国家的发酵工业。
权利要求1.发酵尾气处理装置，包括旋风分离器(12)，其特征在于旋风分离器(12)的中心管(19)与丝网分离器(4)相连；丝网分离器(4)的排液管(8)与旋风分离器下部的排液管(16)汇合后通入空气引射泵(20)的吸入室(25)；引射泵的排出管(22)通回发酵罐内。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于丝网分离器(4)内设有气体分配器，以使逆流灭菌蒸汽在筒体内流速均匀。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于所说的气体分配器是导流双锥体(26)或是沿径向开孔率逐渐增大的整流筛板(6)。
4.如权利要求1、2或3所述的装置，其特征在于丝网分离器(4)下部设有由旋风分离器筒体(12)、顶盖(9)和排气管(10)构成的环形槽(24)，用于回收发酵液。
5.如权利要求1、2或3所述的装置，其特征在于丝网分离器(4)的两端为锥形段(2)、(7)，以形成缓变流动。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于旋风分离器(12)的切向进气管(11)装在旋风分离器的顶部，以满足蒸汽灭菌时无死角的要求。
7.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于旋风分离器(12)的下部设有稳流器(13)，以防分离出的发酵液被上升的旋涡气流带走
8.如权利要求5所述的装置，其特征在于旋风分离器(12)的下部设有稳流器(13)，以防分离出的发酵液被上升的旋涡气流带走。
9.如权利要求1所述的装置，其特征在于旋风分离器(12)的底部(14)是短锥或圆弧面，以降低高度。
专利摘要发酵尾气处理装置，包括旋风分离器，其特征在于旋风分离器的中心管与丝网分离器相连；丝网分离器的排液管与旋风分离器下部的排液管汇合后通入空气引射泵，被引射泵重新送回发酵罐内。丝网分离器内设有气体分配器，以使逆流灭菌蒸汽在筒体内流速均匀。本装置回收尾气中的逃液和水分可达99.9％，效果稳定可靠，从而允许大大增加发酵罐的操作容积，提高生产率和设备利用率。
文档编号C12M1/21GK2227133SQ9520939
公开日1996年5月15日 申请日期1995年4月18日 优先权日1995年4月18日
发明者鱼宝生, 董斌, 黄潮 申请人:鱼宝生, 董斌, 黄潮