一种具有高效冷却的生物制药发酵罐的制作方法

本实用新型涉及药品制造领域，具体涉及一种具有高效冷却的生物制药发酵罐。

背景技术：

发酵罐指工业上用来进行微生物发酵的装置。其主体一般为用不锈钢板制成的主式圆筒，其容积在1m3至数百m3。在设计和加工中应注意结构严密，合理。能耐受蒸汽灭菌、有一定操作弹性、内部附件尽量减少(避免死角)、物料与能量传递性能强，并可进行一定调节以便于清洗、减少污染，适合于多种产品的生产以及减少能量消耗。

目前，发酵罐是医药、农药、食品、轻工等药用生产设备中的关键设备，特别是在生物制药方面，应用广泛。对于抗生素、谷氨酸、柠檬酸酵母等发酵工业生产用的大型通过发酵罐来说，氧溶解速度往往成为好氧发酵过程的限制因素。现有的老发酵罐表现为氧利用率较低、能耗高，需要尽量减少机械搅拌及通气过程所消耗的动力。并且在生物制药发酵阶段的后期，需要对发酵罐进行降温处理。现有的生物制药发酵罐的降温系统，包括冷水管、总进水管、蛇形冷却管、总回水管和回水管；总进水管位于发酵罐的下部，围绕发酵罐水平布置，与多条蛇形冷却管的进水口连接。上述装置不具备自动温度控制，需要人工检查温度，冷却过程较慢，冷却效率低下，不仅费时费力、浪费能源且不利于自动化生产。所以，药品制造领域急需要一种能耗低、自动化程度高、高效冷却的生物制药发酵罐。

技术实现要素：

本实用新型就是针对目前发酵罐能耗、自动化以及冷却方面所存在的问题，提出一种具有高效冷却的生物制药发酵罐。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种具有高效冷却的生物制药发酵罐，包括发酵罐、支架、电动机、搅拌桨、转轴、高效冷却管、冷却水进口、冷却水出口、冷却夹层、罐体保护壳、给料口、排气管、阀门、蒸汽管、放料管、空气过滤器、PH计、溶氧探测器、温度传感器和观察口，

所述支架固定于地面，发酵罐安置于支架上，发酵罐的顶部设有电动机，所述电动机的底端连接有转轴，转轴带动搅拌桨转动，搅拌桨设置在发酵罐内部；

所述冷却夹层设置罐体保护壳内部，高效冷却管设置于冷却夹层中，并盘绕在发酵罐的外侧，高效冷却管的上端与冷却水进口连通，下端与冷却水出口连通，

所述给料口、排气管设置于发酵罐顶部，PH计、溶氧探测器从发酵罐顶部插入到罐体中，所述放料管设置于发酵罐底部的正下方，蒸汽管与放料管相通，所述阀门设置于发酵罐的一侧，空气过滤器从底部伸入发酵罐1中；

所述温度传感器安置于发酵罐的一侧，温度传感器上集成有观察口。

本实用新型有益效果

1、结构简单：易于加工制造，不需安装结构复杂的搅拌系统，密封也容易保证，所以加工制造方便，设备投资低。

2、高效冷却：冷却水管周身环绕，且通入的是进过处理的冰水，能够快速降低发酵罐的温度。

3、操作和维修方便：无复杂构件，所以结构较简单，能耗低，操作方便，特别是不易发生机械搅拌轴封容易出现的渗漏染菌问题。

4、自动化程度高：无论是发酵罐内培养物、发酵液的加入还是高效冷却水管中冷却水的注入都有仪表监控，实现自动化管理。

5、产品质量高：发酵罐罐体上安装有温度传感器、PH计、溶氧探测器以及生物传感器等检测设备，保持发酵环境的严格性，发酵产品质量有保证。

6、安全性高：发酵罐冷却夹层中除了设置有高效冷却管外还安置有液氮装置，一旦罐体温度过高，冷却水管不足以快速降温时，液氮装置自动启动，极速降温，降低罐体温度，排除安全隐患。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型的发酵罐内部结构示意图。

图3为本实用新型搅拌部分结构示意图。

图4为本实用新型俯视图。

具体实施方式

以下结合图1、图2、图3和图4实例对本实用新型做进一步的详细描述。

一种具有高效冷却的生物制药发酵罐，包括发酵罐1、支架2、电动机3、搅拌桨4、转轴5、高效冷却管6、冷却水进口7、冷却水出口8、冷却夹层9、罐体保护壳10、给料口11、排气管12、阀门13、蒸汽管14、放料管15、空气过滤器16、PH计17、溶氧探测器18、温度传感器19和观察口20，

所述支架2固定于地面，发酵罐1安置于支架2上，发酵罐1的顶部设有电动机3，所述电动机3的底端连接有转轴5，转轴5带动搅拌桨4转动，搅拌桨4设置在发酵罐1内部；

所述冷却夹层9设置罐体保护壳10内部，高效冷却管6设置于冷却夹层9中，并盘绕在发酵罐1的外侧，高效冷却管6的上端与冷却水进口7连通，下端与冷却水出口8连通，

所述给料口11、排气管12设置于发酵罐1顶部，PH计17、溶氧探测器18从发酵罐1顶部插入到罐体中，用于实时检测培养物的PH值和溶氧率，所述放料管15设置于发酵罐1底部的正下方，蒸汽管14与放料管15相通，所述阀门13设置于发酵罐1的一侧，用于调节放料速率，空气过滤器16从底部伸入发酵罐1中；用于滤去外部空气中的微细粒杂质及细菌；

所述温度传感器19安置于发酵罐1的一侧，温度传感器19上集成有观察口20，温度传感器19可实时监测发酵罐1中培养物的温度，温度偏低时，通过自动化控制来降低高效冷却水管6水的流速，反之，提高流速；所述观察口20可实时监控发酵罐1内部情况。

上述内容已经参考图1、图2、图3和图4描述了本实用新型的具体实施方式，本领域技术人员应了解，本实用新型的产品不仅仅只限于上面描述的实施例，在不偏离本实用新型的精神的情况下可以做出各种修改，所述修改也应包含在本实用新型的范围之内。本实用新型的范围应由所附权利要求及其等同物来限定。