一种酵母固定化细胞连续酒精发酵装置的制作方法

本实用新型属于酒精发酵设备技术领域，具体涉及一种酵母固定化细胞连续酒精发酵装置。

背景技术：

连续发酵是在发酵罐内连续不断地流加培养液，同时又连续不断地排出发酵液，使得发酵罐中的微生物一直维持在生长加速期，同时又降低了代谢产物的积累，培养液浓度和代谢产物含量相对的稳定性，微生物在整个发酵过程中始终维持在稳定状态，细胞处于均质状态，这样就缩短了发酵周期，提高了设备的利用率。

酒精连续发酵中，发酵前调糖的预处理阶段如果搅拌加热不均匀，会影响后续的发酵过程；且现有设备中的发酵反应中，过滤也仅仅是通过过滤网初步进行过滤，过滤效果不佳，部分小颗粒的杂质会通过过滤网进入酒液回收装置中，影响成品酒的质量和外观。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种过滤效果好、预处理时温度和搅拌容易控制、方便使用的酵母固定化细胞连续酒精发酵装置，其具有预处理过时搅拌均匀、反应时过滤效果好的特点。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种酵母固定化细胞连续酒精发酵装置，包括预处理装置、柱式反应器、酒液回收装置和尾气回收装置，所述预处理装置通过循环管路和蠕动泵与所述柱式反应器连接，所述柱式反应器通过酒液回收装置与所述尾气回收装置连接；

所述柱式反应器底部设有蠕动泵进料口，所述柱式反应器内置有第一过滤装置，所述第一过滤装置包括由不锈钢钢网围城的圆柱形结构，所述圆柱形结构内部为空腔，所述空腔内设有布网和纱网，所述布网和纱网间隔设置于所述空腔内；

所述预处理装置包括筒体，所述筒体下端固定设置有电磁搅拌座，转动设置于所述筒体底部处、与电磁搅拌座配合的电磁搅拌叶片，若干个沿筒体高度方向设置的环形冷却片；

还包括一控制器，所述环形冷却片和电磁搅拌座均电连接所述控制器，所述蠕动泵通过驱动模块与所述控制器的输出端连接。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述酒液回收装置包括回收槽和设置于回收槽顶部的入口，所述入口为V型入口，所述V型入口处设有第二过滤装置。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述第二过滤装置为填充有过滤助剂的过滤柱。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述入口与所述回收槽顶部设有第三过滤装置。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述第三过滤装置为过滤筛。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述筒体内设有温度传感器，所述温度传感器与所述控制器的输入端连接。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述筒体外套装有保温层。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述筒体为不锈钢筒体。

通过上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过采用不锈钢钢网围城的圆柱形结构作为第一过滤装置，将圆柱形结构内部为空腔，同时将布网和纱网间隔设置于空腔内，使得整个过滤为多次过滤，且细小颗粒会被纱网和布网隔离，有效提高了过滤效果和生产。

本实用新型通过采用电磁搅拌和加热，实现加热和搅拌一体化，节省材料，节省空间。

本实用新型的发酵速度较传统游离细胞酒精发酵缩短发酵周期48小时以上，出口酒精浓度达13％-16％，较传统工艺提高6％-8％，从而节约了大量能源。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的一种酵母固定化细胞连续酒精发酵装置的结构示意图；

图2为本实用新型提供的第一过滤装置的结构示意图；

图3为本实用新型提供的一种整体式黄酒发酵装置的电路原理图；

图中数字和字母所表示的相应部件名称：

1、预处理装置；2、柱式反应器；3、酒液回收装置；301、回收槽；4、尾气回收装置；5、循环管路；6、蠕动泵；7、第一过滤装置；8、不锈钢钢网；9、布网；10、纱网；11、筒体；12、电磁搅拌座；13、电磁搅拌叶片；14、环形冷却片；15、控制器；16、入口；17、第二过滤装置；18、第三过滤装置；19、温度传感器；20、驱动模块；21、流量计。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

参照附图1-3所示，本使用新型提供的一种酵母固定化细胞连续酒精发酵装置，包括预处理装置1、柱式反应器2、酒液回收装置3和尾气回收装置4，所述预处理装置1通过循环管路5和蠕动泵6与所述柱式反应器2连接，所述柱式反应器2通过酒液回收装置3与所述尾气回收装置4连接；

所述柱式反应器2底部设有蠕动泵6进料口，所述柱式反应器2内置有第一过滤装置7，所述第一过滤装置7包括由不锈钢钢网8围城的圆柱形结构，所述圆柱形结构内部为空腔，所述空腔内设有布网9和纱网10，所述布网9和纱网10间隔设置于所述空腔内；

使用时，不锈钢钢网8可以固将整个结构固定，在布网9上固定有酵母细胞，结合不锈钢钢网8的结构，其酒精细胞的浓度较传统方式的浓度多，提高了发酵效率。

所述预处理装置1包括筒体11，所述筒体11下端固定设置有电磁搅拌座12，转动设置于所述筒体11底部处、与电磁搅拌座12配合的电磁搅拌叶片13，若干个沿筒体1高度方向设置的环形冷却片14；

具体地，所述酒液回收装置3包括回收槽301和设置于回收槽301顶部的入口16，所述入口16为V型入口，柱式反应器2出来的酒液会通过管道或者泵等其它方式进入V型入口，而入口16设计成V型的目的是为了加大流入量。

具体地，由于V型入口底部比较窄，为了实现过滤，可以在所述V型入口处设有第二过滤装置17。而使用时，第二过滤装置17采用为填充有过滤助剂的过滤柱。其中，过滤助剂主要为活性炭过滤助剂和/或硅藻土过滤助剂。

为了保证进入酒液回收装置3中酒液的干净程度，所述入口16与所述回收槽301顶部设有第三过滤装置18。具体第三过滤装置18可以为过滤网等。

还包括一控制器15，所述环形冷却片14和电磁搅拌座12均电连接所述控制器15，所述蠕动泵6通过驱动模块20与所述控制器15的输出端连接。

当然，控制器15可以选用通常工业用的PID控制器、PLC控制系统等等。具体连接时，控制器15可以通过开关、开关元件等与环形冷却片14和电磁搅拌座12连接。

为了方便控制筒体11内的温度，所述筒体11内设有温度传感器19，所述温度传感器19与所述控制器15的输入端连接。将温度传感器19测得的温度数值直接发送给控制器15，可以在控制器15内设定预定参数，进而便于与温度传感器19测量的数值进行比较，方便通过环形冷却片14调整筒体11内的加热温度。

进一步地，在使用中，为了方便控制流入量，可以在循环管道5内设置流量计21，将测得的流量数值发送给控制器15，进而与控制器15内的参数进行对比，然后通过参数对比，调节蠕动泵6的输出，进而达到调整改变流量的目的。

为了保证加热后的热量，在筒体11外套装有保温层。保温层将筒体11包覆保温。

使用中，可以选择筒体11为金属筒体，所述金属筒体内壁上涂覆有防黏土层。

使用本实用新型时，原料糖化液经预处理装置1进行加热搅拌处理后，预热均匀的糖化液进入柱式反应器2中，然后进行过滤和发酵等，可以通过控制蠕动泵6等来控制流速，在柱式反应器2中通入无菌空气，然后进行酒精发酵，发酵后成熟的酒液和酒精发酵中回收的酒精会通过第二过滤装置17和第三过滤装置18进行过滤后流入回收槽301中。

本实用新型中，由于第一过滤装置7的特殊结构，使得整个过程中酒精浓度比传统多，进而整个发酵速度较传统游离细胞酒精发酵缩短发酵周期48小时以上，出口酒精浓度达13％-16％，较传统工艺提高6％-8％，从而节约了大量能源。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。