[发明专利]一种节能环保的曲酸生产系统

说明书

技术领域

本发明属于生物工程领域，特别是涉及一种节能环保的曲酸生产系统。

背景技术

曲酸是一种重要的有机酸，广泛应用于化妆品 、食品加工、医药、农业 等领域。特别是在食品加工领域，由于其安全无毒，作为理想的多酚氧化酶抑制剂，最具应用前景。微生物发酵是曲酸工业化生产的主要途径，微生物发酵是指利用微生物的生长代谢活动，在适宜的条件下，将原料经过特定的代谢途径转化为人类所需要的产物的过程。有氧微生物发酵生产工艺中对温度、湿度、空气洁净度、溶氧量、精制纯化工艺等都有严格的要求，且设备复杂，技术控制手段也各异，该生产行业普遍存在高能耗、高污染的问题。

工业化生产中，冷凝用水的使用，原则上需要循环利用来实现环保、节约用水和降低成本的目的。但在实际操作过程中，由于冷凝水需要降温、处理后才能再次使用，因而使得设备更加复杂、成本再次提高。

发明内容

本发明的目的在于：为克服现有生物发酵技术中处理设备复杂，耗能高，污染环境的问题，提供一种节能环保的曲酸生产系统。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种节能环保的曲酸生产循环系统是结合工业微生物发酵，包含空气控制、温度控制、连续浓缩、母液回收和废物利用。空气控制是指有氧发酵工艺中氧的来源、净化和溶氧，包括压缩空气供氧、冷凝除水、升温过滤净化、搅拌和消泡溶氧；温度控制是冷凝水循环井室控温，包含余热的再利用和地下冷却；连续浓缩是三效连续进样蒸发，进料温度为25℃-30℃，出料温度为60℃-70℃，真空度为-0.04~ -0.08MPa, 蒸汽压为0.5MPa；母液回收是母液预处理后回收，包括母液在地表下低温井室中静置12~24小时，使其进一步冷却析出曲酸，滤网过滤，以免堵塞进一步循环浓缩中的管道；废物利用是指发酵液采用板框压滤后的固体物料的利用，包括菌丝体、蛋白和培养基中其它固体物作为动物饲料。

进一步地，消泡溶氧是发酵罐上部设有消泡剂储存器，储存器配有监控模块和计量模块，具有实时检测和精准添加的功能；

进一步地，冷凝水循环井室包含缓存井室、过滤装置、冷却管道、循环泵和贮存井室，缓存井室的出水口处安装有过滤装置，缓存井室的出水口与冷却管道的进水段连接，冷却管道的出水段安装有循环泵并通向贮存井室，冷却管道的冷却段安装在缓存井室和贮存井室之间的地表以下，利用地下温度自然降温。设置缓存井室，方便对用过的冷凝水进行预处理，将其中的沉淀、杂质除去，以防腐蚀或堵塞冷却管道；冷却管道设置为多层、蛇形排布，增大与地下冷源接触面积，加强降温效果，也可设置流量调节阀，根据需要调节流量大小，间接调整冷却温度。总之，循环井室是生物发酵生产中，以冷凝水为介质的热量交换体系。

由于采用了上述方案，本发明的有益效果在于：设备结构简单、运行高效、节能环保、水资源循环利用、成本低。

附图说明

图1是节能冷凝水循环井室的结构示意图。

附图标记：1-缓存井室，11-出水口，12-排污口，2-过滤装置，3-冷却管道，31-冷却段，32-进水段，33-出水段，34-流量调节阀，4-循环泵，5-贮存井室，6-二级冷却井室。

具体实施方式

下面将结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例1：节水节能循环体系

一、地下温度自然降温（地下水资源）:

结合图1，节能冷凝水循环井室，包含缓存井室1、过滤装置2、冷却管道3、循环泵4和贮存井室5，所述缓存井室1的出水口处安装有过滤装置2，过滤装置2的滤芯材料为聚丙烯棉或颗粒活性炭，将冷却水中的颗粒物和杂质过滤，以防腐蚀和堵塞冷却管道3，缓存井室1的出水口11与冷却管道3的进水段32连接，冷却管道3的进水段32设有流量调节阀34，冷却管道3的出水段33安装有循环泵4并通向贮存井室5；所述冷却管道3的冷却段31安装在缓存井室1和贮存井室5之间的地表以下。

本实施例中，还包含二级冷却井室6，所述二级冷却井室6与贮存井室5连通。二级冷却井室6内设有制冷装置，二级冷却井室6外包有保温层。将贮存井室5中的冷凝水根据需要输送至二级冷却井室6中进行再次降温，并保温备用。

本实施例中所述冷却段31设置在地表以下0.5～1.5米处，冷却段31为多层水平排布的管道，每层管道均呈蛇形排列，增加冷却面积和冷却时间。

本实施例中所述缓存井室1的底部设有排污口12，方便检修和清理。