[发明专利]对好氧微生物发酵培养基或流加物连续消毒杀菌系统进行高温热水消毒工艺及设备管路配置

说明书

技术领域

本发明涉及微生物工业发酵生产领域，特别是一种用于好氧微生物在工业生产中对发酵培养基或流加物连续消毒杀菌系统(简称连消系统)进行高温热水消毒(简称常压水消)的工艺及设备管路配置。 

背景技术

在以发酵工程为核心内容的生物技术在不断发展的今天，借助微生物培养进行产品生产已涉及医药、化工、轻工、能源、环保等领域，随着发酵工程趋向设备大型化、高效和自动化，对规模化的生产工艺操作和装备设计提出了更高的要求，其中非常重要的一个生产环节就是对发酵培养基等连消系统进行消毒的过程，特别是利用好氧微生物进行发酵生产时，对培养基和流加物的连消系统进行消毒是发酵过程的成败关键，如果连消系统消毒不彻底，将会引起在发酵过程中染菌，从而不能保证发酵产品的质量，甚至导致发酵过程失败，造成生产企业巨大的经济损失。 

在发酵工业生产企业对发酵培养基或流加物连消系统进行消毒时，一般根据杀菌热介质的状态分为蒸汽(125℃～130℃)消毒(简称汽消)和高温热水(125℃～130℃)消毒(简称水消)两类系统。 

汽消系统工艺的优点是升温快、时间短、加热效率高、操作相对简单；缺点是杀菌温度不好控制，在设备和管道中残留的物料易结 垢，影响消毒的效果，是造成发酵过程染菌的因素。而水消系统的优点是杀菌温度控制平稳；在消毒的同时清洗了设备和管道，杀菌效果更加安全可靠；缺点是目前国内发酵生产企业在使用水消系统工艺时，因为没能有效解决能量回收和系统平衡的难题，在高温水回到水罐前，为了维持系统的平衡，只能通过闪蒸和直接排放的方式，将125℃～130℃的高温热水降到100℃以下，故在循环消毒过程中需要不断地用蒸汽再将水消罐的水加热到125℃～130℃，造成能源浪费。 

基于上述两种消毒系统的特点，由于目前国内发酵生产企业无法解决对发酵培养基或流加物连消系统进行水消工艺中存在的问题，所以绝大多数企业采用的都是汽消系统工艺，使具有安全、平稳、容易控制等特点的水消系统却无法在发酵行业中广泛使用，极大的制约了这项技术在发酵行业中的推广和应用。而如何在保持水消系统的特点，又能够降低能源消耗，这是提出本发明的一个前题。 

发明内容

本发明的目的是提供一种用于对好氧微生物发酵培养基或流加物连续消毒杀菌系统进行高温热水消毒工艺及设备管路配置，本工艺具有生产过程操作温度平稳、连续、可靠，提高了系统的安全性，控制系统简单，安全可靠，操作方便；热能进行了有效回收，使水消系统在发酵行业得到广泛应用，本工艺尤其适用于对现有发酵生产企业水消系统进行技术改造。 

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案： 

这种用于对好氧微生物发酵培养基或流加物连续消毒杀菌系统 进行高温热水消毒工艺，它包括以下步骤： 

1)水消罐进水，使水消罐的水通过连消泵直接进入换热器A，将水加热，开启发酵罐或流加罐进料阀门V9上部排水阀门V10和水消罐回水阀门V11，使热水通过整个维持罐对从连消泵到发酵罐或流加罐的入口阀门处之间的管路和设备进行消毒； 

2)从水消罐回水阀V11出来的高温水在回水消罐之前先进入换热器D，与水消罐出水进行热交换，提高了水消罐出水温度； 

3)从换热器D出来的高温水进入换热器E与进水消罐的补充水进行热交换，提高了水消罐的进水水温； 

4)当换热器A出水水温达到125℃～130℃时，开始记录循环时间并进行水消，水消过程完成后，水消罐停止出水，使物料进入连消系统。 

水消罐的水通过连消泵打到换热器A，使水升温到125℃～130℃，高温水经过维持罐后沿着培养基或流加物的进料管路，在进发酵罐或流加罐之前返回水消罐，如此循环，在发酵培养基或流加物进行连消之前，对从连消泵到发酵罐或流加罐的入口阀门处之间的管路和设备进行消毒；而消毒杀菌后的高温水在回水消罐之前先经过换热器D、换热器E，与水消罐出水和水消罐的进水进行热能交换，将回水温度降低至100℃以下，充分回收了热能。 

消毒完成后，关闭水消罐出水阀和回水阀，打开配料罐出料阀和发酵罐或流加罐进料阀，开始对物流进行连消。 

本工艺亦可用于多套发酵培养基连消系统和多套流加物连消系 统同时进行常压水消操作。 

本发明的优点是：水消生产过程操作温度平稳、连续、可靠，提高了系统的安全性，对管路进行了清洗，防止物料在设备罐壁和管壁上结垢、提高了连消系统的可靠性；控制系统简单，安全可靠，操作方便，热能进行了有效回收。本工艺尤其适用于对现有发酵生产企业水消系统进行技术改造。 

附图说明