專利名稱：固態(tài)發(fā)酵反應(yīng)器實(shí)驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于固態(tài)發(fā)酵反應(yīng)器領(lǐng)域，特別涉及密閉容器的固態(tài)發(fā)酵反應(yīng)器實(shí)驗(yàn)裝置。
由于能源危機(jī)、食品和飼料及環(huán)境污染等問題的出現(xiàn)，人們對纖維素及纖維素酶研究的課題再次產(chǎn)生濃厚的興趣。而固態(tài)發(fā)酵最適合纖維素酶發(fā)酵，因此固態(tài)發(fā)酵越來越受到人們的重視。固態(tài)發(fā)酵具有好多優(yōu)點(diǎn)原料不必經(jīng)過復(fù)雜的加工，簡化操作工序，節(jié)約能量；可使微生物保持自然界中的生存狀態(tài)，模擬自然環(huán)境，這是許多絲狀真菌適于固態(tài)發(fā)酵的主要原因之一；產(chǎn)品的后序處理簡單；固態(tài)發(fā)酵過程中，由于沒有廢水的產(chǎn)生，沒有對環(huán)境污染問題；現(xiàn)代發(fā)酵工業(yè)的發(fā)展方向是高濃度、高黏度發(fā)酵液，而高黏度的極限就是固態(tài)發(fā)酵基質(zhì)。現(xiàn)在，人們認(rèn)識到外界壓力刺激可提高酶活，但由于固態(tài)發(fā)酵反應(yīng)器染菌、漏氣、料層之間的O2、CO2及溫度難于分析測量等一系列困難，人們對其機(jī)理了解甚少，使此種反應(yīng)器填料系數(shù)低、難于放大。
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有固態(tài)發(fā)酵反應(yīng)器易染菌、漏氣、料層之間的O2、CO2及溫度難于分析測量等缺陷，提供一種在線分析測量固態(tài)發(fā)酵反應(yīng)器實(shí)驗(yàn)裝置。
本實(shí)用新型固態(tài)發(fā)酵反應(yīng)器實(shí)驗(yàn)裝置包括磁力偶合裝置、密閉容器及控制系統(tǒng)三部分；其特征在于組成磁力偶合裝置的變速馬達(dá)3與偶合器4連接，偶合器4的另一端與風(fēng)扇8連接。
密閉容器19的兩端分別連接有法蘭5，在法蘭5上安裝有壓力表13，壓力表13與電磁閥12連接；在容器的上面安裝有卸壓閥6和設(shè)有觀察孔7，下面設(shè)有觀察孔7和控制系統(tǒng)連接通道；在容器的里面安裝有淺盤10，在淺盤10的兩側(cè)安裝有擋板11，在淺盤10上開有探孔9。
控制系統(tǒng)連接通道與O2分析儀14、CO2分析儀15及記錄儀16連接。
所述的磁力偶合器裝置是通過法蘭與密閉容器連接。
所述的O2分析儀14、CO2分析儀15及記錄儀16進(jìn)一步與計(jì)算機(jī)18連接，計(jì)算機(jī)18與繼電器17連接，繼電器17與電磁閥12連接；電磁閥12與過濾器2連接，過濾器2與壓縮機(jī)1連接。
所述的固態(tài)發(fā)酵反應(yīng)器實(shí)驗(yàn)裝置的罐體內(nèi)可以安裝換熱夾套或蛇形管換熱裝置。
所述的探孔9是溫度、O2及CO2探針孔。
所述的密閉容器探孔9中的探針是通過控制系統(tǒng)連接通道與O2分析儀14、CO2分析儀15及記錄儀16連接。
本實(shí)用新型磁力偶合裝置的磁力偶合器在變速馬達(dá)的帶動下，將機(jī)械能變?yōu)榇拍?，偶合器帶動風(fēng)扇，將磁能變?yōu)闄C(jī)械能，達(dá)到使反應(yīng)器中氣體變?yōu)閷α鲾U(kuò)散加強(qiáng)傳質(zhì)、傳熱的目的。此裝置對外產(chǎn)生的進(jìn)磁場為零，對微生物無作用。與軸封相比，此裝置按裝方便，絕對密閉，容易滅菌，裝置滅菌后不會由其引起染菌。達(dá)到密閉避免染菌的目的。密閉容器安放方式為臥式，其上有觀察孔及卸壓閥，其內(nèi)有擋板及淺盤，淺盤利用160目不銹鋼網(wǎng)做成，以保證微生物最大氣體接觸面積，淺盤上開有溫度、O2及CO2探針孔，密閉容器采用蒸汽滅菌，罐內(nèi)的無菌空氣可以通過風(fēng)扇進(jìn)行循環(huán)調(diào)節(jié)，罐體可以安裝換熱夾套或在內(nèi)部加蛇形管換熱裝置。分析控制系統(tǒng)包括O2、CO2分析儀、溫度記錄儀、計(jì)算機(jī)、電池閥、繼電器、壓力表、過濾器及壓縮機(jī)。
本實(shí)用新型采用磁力偶合器帶動風(fēng)扇達(dá)到密閉、克服染菌的目的；采用溫度、O2及CO2探針與分析儀及計(jì)算機(jī)連用方法達(dá)到在線分析處理數(shù)據(jù)，同時(shí)將信息反饋到繼電器調(diào)節(jié)氣量及壓力變化頻率，這樣可以使人們分析固態(tài)發(fā)酵傳質(zhì)、傳熱及動量傳遞等機(jī)理，為工程放大提供理論基礎(chǔ)。
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述。


圖1.本實(shí)用新型的工藝流程示意圖；圖2.本實(shí)用新型密閉容體示意圖。
1.壓縮機(jī)2.空氣過濾器 3.變速馬達(dá) 4.磁力偶合器5.法蘭 6.卸壓閥 7.觀察窗8.風(fēng)扇9.探孔 10.淺盤 11.擋板 12.電池閥13.壓力表 14.O2分析儀 15.CO2分析儀 16.溫度記錄儀17.繼電器 18.計(jì)算機(jī) 19.密閉容體實(shí)施例.
首先，通過蒸汽進(jìn)行罐體滅菌，而后在無菌操作間進(jìn)行填料接種，然后將接種后的底物放入罐體內(nèi)；確定壓力表13變壓范圍，即壓力變化范圍在0.5-2.5Kg/cm2(表壓)，將預(yù)熱過的空氣通過壓縮機(jī)1、過濾器2及電磁閥12的控制，對罐體進(jìn)行沖壓到設(shè)定值；這時(shí)打開變速馬達(dá)3，馬達(dá)通過磁力偶合器4帶動風(fēng)扇8，風(fēng)扇使氣體在擋板11作用下形成內(nèi)部環(huán)流，通過觀察孔7觀察氣體流動狀況，調(diào)變速馬達(dá)的變壓器到一定值，微生物進(jìn)入正常發(fā)酵過程。在微生物發(fā)酵過程中，料層之間傳質(zhì)與傳熱的狀況，通過淺盤10上的探孔9中的探針傳送到O2分析儀14、CO2分析儀15及溫度儀16，得到的數(shù)據(jù)傳送到計(jì)算機(jī)18經(jīng)過分析處理，處理后的信息反饋到繼電器17，調(diào)節(jié)電磁閥12以得到最佳壓力脈動周期。
權(quán)利要求1.一種固態(tài)發(fā)酵反應(yīng)器實(shí)驗(yàn)裝置，包括磁力偶合裝置、密閉容器及控制系統(tǒng)三部分；其特征在于組成磁力偶合裝置的變速馬達(dá)(3)與偶合器(4)連接，偶合器(4)的另一端與風(fēng)扇(8)連接；密閉容器(19)的兩端分別連接有法蘭(5)，在法蘭(5)上安裝有壓力表(13)，壓力表(13)與電磁閥(12)連接；在容器的上面安裝有卸壓閥(6)和設(shè)有觀察孔(7)，下面設(shè)有觀察孔(7)和控制系統(tǒng)連接通道；在容器的里面安裝有淺盤(10)，在淺盤(10)的兩側(cè)安裝有擋板(11)，在淺盤(10)上開有探孔(9)；控制系統(tǒng)連接通道與O2分析儀(14)、CO2分析儀(15)及記錄儀(16)連接；所述的磁力偶合器裝置是通過法蘭與密閉容器連接。
2.如權(quán)利要求1所述的固態(tài)發(fā)酵反應(yīng)器實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于所述的密閉容器探孔(9)中的探針是通過控制系統(tǒng)連接通道與O2分析儀(14)、CO2分析儀(15)及記錄儀(16)連接。
3.如權(quán)利要求1所述的固態(tài)發(fā)酵反應(yīng)器實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于所述的固態(tài)發(fā)酵反應(yīng)器實(shí)驗(yàn)裝置的罐體內(nèi)可以安裝換熱夾套或蛇形管換熱裝置。
4.如權(quán)利要求1所述的固態(tài)發(fā)酵反應(yīng)器實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于所述的探孔(9)是溫度、O2及CO2探針孔。
專利摘要本實(shí)用新型屬于固態(tài)發(fā)酵反應(yīng)器領(lǐng)域,特別涉及密閉容器的固態(tài)發(fā)酵反應(yīng)器實(shí)驗(yàn)裝置。磁力偶合裝置的變速馬達(dá)與偶合器連接,偶合器的另一端與風(fēng)扇連接;在容器的上面安裝有卸壓閥和設(shè)有觀察孔,下面設(shè)有觀察孔和控制系統(tǒng)連接通道;在容器的里面安裝有淺盤,在淺盤的兩側(cè)安裝有擋板,在淺盤上開有探孔;控制系統(tǒng)連接通道與O
文檔編號C12M1/00GK2473205SQ0120769
公開日2002年1月23日 申請日期2001年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月23日
發(fā)明者徐福建, 陳洪章, 李佐虎 申請人:中國科學(xué)院化工冶金研究所