[实用新型]一种泡沫回流发酵系统

说明书

技术领域：

本实用新型主要涉及微生物发酵设备领域，尤其涉及一种泡沫回流发酵系统。

技术背景：

在好气性发酵中，由于通气和搅拌，发酵过程中会产生泡沫，过多的泡沫是阻碍发酵正常进行的一个重要因素，而且过量泡沫的溢出带走发酵液、菌体细胞和发酵产物，并容易造成发酵污染；由于表面活性剂的存在使得产生的发酵液泡沫变得稳定，这种泡沫问题在生物表面活性剂生产中尤为突出，限制了整个产业的规模化生产；目前，消除泡沫的方法一般采用物理方法、机械方法和加入消泡剂等方法，但都有缺点，物理方法和机械方法消泡效果不明显，添加消泡剂会影响氧的传递，从而影响菌体代谢，并且在消除生物表面活性剂发酵泡沫时这些方法的作用非常有限，达不到控制、消除泡沫，使发酵正常进行下去的目的。

实用新型内容：

本实用新型为了弥补已有技术的缺陷，提供了一种泡沫回流发酵系统，解决了发酵过程中发酵泡沫的控制、菌体细胞及发酵产物的流失、发酵过程需添加消泡剂、发酵产物难分离、不适用于规模化发酵生产等问题。

本实用新型是通过以下技术方案来实现的：

一种泡沫回流发酵系统，包括有发酵罐，发酵罐中安装有搅拌器，其特征在于：所述发酵罐上设有空气入口和发酵液出口，且发酵罐上部通过泡沫与菌体管道连接至一级泡沫回流罐上部，所述一级泡沫回流罐底部通过管道连接于二级泡沫回流罐上部，所述二级回流回流罐上设有无菌空气入口，且二级回流回流罐通过液化液与菌体管道连接于发酵罐形成循环回路，所述的一级泡沫回流罐上部通过泡沫管道连接泡沫产物分离罐上部，所述泡沫产物分离罐上设有提取剂入口和发酵产物出口。

所述的一种泡沫回流发酵系统，其特征在于：所述的一级泡沫回流罐底部高于二级泡沫回流罐顶部。

本实用新型的二级泡沫回流罐通入无菌空气，使得发酵罐中溢出的含菌体细胞泡沫在无菌空气的推动下进入一级回流罐消泡液化，在重力作用下液化液进入二级回流罐，在此通过无菌压缩空气压返回发酵罐中继续发酵，过多的泡沫可以进入泡沫产物分离装置将产物分离出来，利用无菌压缩空气做为泡沫液化、回流动力，适用于规模化发酵生产。

在用于生物表面活性剂等泡沫严重的生物发酵过程时，可以控制过多的泡沫从一级回流罐中流入到产物分离罐中，再通过合适的方法提取泡沫中的目标产物。

本实用新型的优点：

本实用新型结构简单，有效控制了发酵泡沫、减少菌体细胞及发酵产物的流失、发酵过程无需添加消泡剂、发酵产物可在线分离、适用于规模化发酵生产等，是一种高效、实用的新设备。

附图说明：

附图是本实用新型结构示意图。

具体实施方式：

一种泡沫回流发酵系统，包括有发酵罐1，发酵罐1上设有空气入口5和发酵液出口6，且通过管道连接于一级泡沫回流罐2，一级泡沫回流罐2通过管道连接于二级泡沫回流罐3，二级回流发酵罐3上设有无菌空气通入口7，且通过管道连接于发酵罐1形成循环回路，所述的一级泡沫回流罐2通过管道还连接有泡沫产物分离罐4，泡沫产物分离罐4上设有提取剂入口8和发酵产物出口9。

所述的一级泡沫回流罐2底部高于二级泡沫回流罐3顶部，其原理是：利用在空压以及重力的作用下，将泡沫破裂、液化，液化发酵液、菌体细胞通过重力作用经管道和阀门控制流入二级泡沫回流罐3，然后关闭一级泡沫回流罐2和二级泡沫回流罐3之间的阀门，利用二级泡沫回流罐3通入的无菌压缩空气将二级泡沫回流罐3中的液体通过管道压回到发酵罐1中继续发酵，过多的泡沫经一级泡沫回流罐2通过管道溢出到产物分离罐4，在产物分离罐4的提取剂入口8中加入提取剂，用合适的分离方法提取泡沫中带出的产物。