专利名称：发酵空气预处理系统的制作方法
技术领域：
本实用新型专利涉及一种压縮空气净化系统，尤其是一种应用于好气性发酵的无
菌空气预处理系统。
背景技术：
好气性发酵指微生物发酵过程需要氧气，用于基质同化、菌体生长和产物代谢。氧
气的来源是空气，在发酵运行中必须持续提供洁净、干燥、无杂菌的空气，此空气还需要一
定的压力，以克服设备、管道阻力损失和液态深层发酵基质产生的静压力。 当今，膜技术已广泛应用于发酵无菌空气处理，但膜过滤设备要求进口空气干燥、
干净，因此必须前置预处理系统。传统系统(见图1)通常采用循环水、冷冻水两级冷却，两
级除水，然后用蒸汽加热的工艺，设备为普通列管式换热器和旋风分离器。传统系统有以下
缺点1、工艺复杂，阻力损失大；2、设备效率低，冷却后凝析水去除率低，除湿效果差；3、由
于设备效率低，冷却和加热的温差都很大，能耗高。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种高效节能 的发酵空气预处理系统。 本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为一种发酵空气预处理系统， 其特征在于包括有空气调节阀、翅片管空气冷却器、卧式气液分离器、翅片管空气加热器以 及空气循环管路。 进来的高温空气经空气调节阀调节分成两路，一路经管路进入翅片管空气加热器 的管程，用于加热经翅片管空气冷却器冷却后的低温空气，出来后空气经管路并入另一路 直通过来的高温空气，混合进入翅片管空气冷却器的壳程，翅片管空气冷却器管程通冷却 水。 卧式气液分离器两端进出口分别与翅片管空气冷却器和翅片管空气加热器连接。 所述的翅片管空气冷却器和翅片管空气加热器是采用专利号为200720105586. 3
的换热器。 所述的卧式气液分离器是采用发明申请号为200710071588. X的卧式气液分离 器。 本发酵空气预处理系统，所述翅片管空气冷却器壳程进口连接高温空气以及部分
经过加热器预冷的空气，所述翅片管空气冷却器壳程出口连接所述卧式气液分离器进口 ， 所述卧式气液分离器出口连接所述翅片管空气加热器壳程进口，其壳程出口为本发明系统 的出口 ，是连接无菌空气处理系统的接口 。 与现有技术相比，本实用新型的优点在于高温空气经过循环，解决了加热器的热 源问题，也降低了冷却器的负荷，一举两得；冷却器采用水冷完全可以达到压力露点以下， 经过卧式气液分离器的分离，空气中无游离水份，解决了为降低空气相对湿度，升温的同
3时，气化了大量水份，而浪费能源的问题，从而获得节能高效的效果。
图1为传统的系统图； 图2为本实用新型的系统图。
具体实施方式以下结合实施例对本实用新型作进一步详细描述。 如图2所示，是本发明发酵空气预处理系统的实施例。本发明系统包括高温空气 调节阀1、翅片管空气冷却器2、卧式气液分离器3、翅片管空气加热器4以及高温空气循环 管路al-cl-c2-a2。 如图2所示，高温空气经调节阀1调节， 一部分经管路al-cl进入翅片管空气加热 器4 (管程)，用于加热经翅片管空气冷却器2冷却后的低温空气，出来后经管路c2-a2并入 与经管路al-a2直通过来的高温空气，混合进入翅片管空气冷却器2 (壳程)。翅片管空气 冷却器2冷却水走管程，bl是进口 ， b2是出口 。 如图2所示，卧式气液分离器3两端进出口分别与翅片管空气冷却器2和翅片管 空气加热器4直接连接。高温空气经冷却到露点温度以下后，大颗粒凝析水从排出口 dl排 出，小颗粒凝析水随空气夹带入卧式气液分离器3，在其中被高效分离，从排出口 d2排出。 经除水后的湿空气进入翅片管空气加热器4，温度升高，相对湿度降低，从出口 e出来的空 气就是符合无菌空气处理设备要求的干燥洁净的空气，d3是排出口 。 本系统的工作原理 用于无菌空气处理的膜过滤设备要求进口空气是洁净干燥的、无游离水份且相对 湿度一般要求60%以下。基于这个原则，本实用新型系统设计思路是要求合适的相对湿度， 不追求过分的低绝对湿含量，在满足发酵无菌安全运行的前提下，着重考虑降低运行成本。 高温空气经过循环，解决了加热器的热源问题，也降低了冷却器的负荷，一举两得。 冷却器采用水冷完全可以达到压力露点以下，经过卧式气液分离器的分离，空气 中无游离水份，解决了为降低空气相对湿度，升温的同时，气化了大量水分，而浪费能源的 问题。经过试验，和传统系统相比，本实用新型可节约高温蒸汽80%以上，压力损失为传统 的20-50 % ，节水30 %以上，节电5-10 % ，空气质量更好，有利于微生物的发酵。
权利要求一种发酵空气预处理系统，其特征在于包括有空气调节阀(1)、翅片管空气冷却器(2)、卧式气液分离器(3)、翅片管空气加热器(4)以及空气循环管路；进来的高温空气经空气调节阀(1)调节分成两路，一路经管路进入翅片管空气加热器(4)的管程，用于加热经翅片管空气冷却器(2)冷却后的低温空气，出来空气后经管路并入另一路的直通过来的高温空气，混合进入翅片管空气冷却器(2)的壳程，翅片管空气冷却器(2)冷却水走管程；卧式气液分离器(3)两端进出口分别与翅片管空气冷却器(2)和翅片管空气加热器(4)连接。
专利摘要一种发酵空气预处理系统，其特征在于进来的高温空气经空气调节阀(1)调节分成两路，一路经管路进入翅片管空气加热器(4)的管程，用于加热经翅片管空气冷却器(2)冷却后的低温空气，出来空气后经管路并入另一路直通过来的高温空气，混合进入翅片管空气冷却器(2)的壳程，翅片管空气冷却器(2)的管程通冷却水；卧式气液分离器(3)两端进出口分别与翅片管空气冷却器(2)和翅片管空气加热器(4)连接，其具有节能高效的特点。
文档编号B01D53/26GK201534046SQ20092012015
公开日2010年7月28日 申请日期2009年5月19日 优先权日2009年5月19日
发明者岑文学, 陆飞浩 申请人:陆飞浩