一种利用静息细胞转化甘油生产二羟基丙酮的发酵装置的制作方法

    技术2022-07-13  73


    本实用新型涉及一种发酵装置,特别涉及一种利用静息细胞转化甘油生产二羟基丙酮的发酵装置,属于发酵技术领域。



    背景技术:

    二羟基丙酮是一种天然存在、水溶性的最简单的酮糖,具有生物可降解性,可食用且对人体和环境无毒害;其分子中带有几个活泼集团,可催化多种反应。其衍生物是有机化学合成中非常重要的一类中间体。因此作为一种重要的化工原料、医药中间体和功能添加剂在国外已经得到了广泛的实际应用。因为二羟基丙酮分子中含有三种官能团,化学性质活泼,广泛参与诸如聚合、缩合等化学反应,是一种重要的化学合成中间体。在工业上,dha可有效还原丁二烯一苯乙烯复合物;能有效催化甲醛到羟醛、羟酮的缩合反应;可合成杂环化合物、甘油三酯、酮位取代化合物;还可用于合成无毒可降解的生物材料产品。

    静息细胞又称休止细胞,把培养液中各种营养物质和生长因子洗去后悬浮在生理盐水中培养一段时间,以消耗内源营养物质,呈饥饿状态的细胞,在研究微生物的生理生化及新陈代谢中有广泛的应用。静息细胞发酵时不容易染菌、选择性强、副产物少、分离纯化较容易、转化效率高,能够大大缩短转化时间,减少成本,提高产率,且菌体细胞可多次分离,重复利用。在实验中发现对静息细胞法制备dha工艺条件进行优化时,精细控制发酵条件,可以增加静息细胞重复利用的稳定性,使得静息细胞氧化甘油后可分离重复使用,并在相当一段时间内保持较高的氧化活性,而如果发酵时发酵条件控制粗放,会加速静息细胞不可逆的损伤和菌体细胞死亡、自溶。



    技术实现要素:

    本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术中发酵罐发酵条件控制粗放的的缺陷,提供一种利用静息细胞转化甘油生产二羟基丙酮的发酵装置。

    为了解决上述技术问题,本实用新型提供了如下的技术方案:

    本实用新型一种利用静息细胞转化甘油生产二羟基丙酮的发酵装置,包括发酵罐和外罐体,所述外罐体套接在发酵罐外壁上,且所述外罐体与发酵罐的外罐壁固定连接,所述发酵罐与外罐体之间设置有调温腔,所述外罐体一侧的外壁上固定连接有排水管,且所述排水管与调温腔连通,所述外罐体远离排水管一侧的外壁上固定连接有进水管,所述进水管与调温腔连通,所述排水管位于进水管水平面的上方,所述发酵罐顶部的外壁上固定连接有固定架,所述固定架的顶部通过固定机架固定连接有伺服电机,所述伺服电机输出轴的轴壁上通过联轴器固定连接有搅拌轴,所述搅拌轴的另一端穿过发酵罐,所述搅拌轴与发酵罐转动连接,所述搅拌轴延伸至发酵罐内部一端的轴壁上固定连接有螺旋搅拌叶片和搅料扇叶,所述螺旋搅拌叶片设置在搅料扇叶的上方,所述发酵罐的顶部固定连通有第一进料管和第二进料管,所述发酵罐底部的四角处均固定连接有支撑脚,所述发酵罐底部的中央位置固定连通有下料管。

    作为本实用新型的一种优选技术方案,所述搅拌轴一侧的轴壁上固定连接有连接杆,所述连接杆的另一端固定连接有内刮板,所述内刮板与发酵罐的内壁接触。

    作为本实用新型的一种优选技术方案,所述联轴器的下方设置有密封箍,所述密封箍套接在搅拌轴的轴壁上,且所述密封箍设置在搅拌轴与发酵罐的连接处。

    作为本实用新型的一种优选技术方案,所述发酵罐底部位于下料管的两侧分别设置有ph控制器检测仪电极探头和温度传感器。

    作为本实用新型的一种优选技术方案,所述发酵罐底部靠近ph控制器检测仪电极探头的一侧固定连通有观察管。

    本实用新型所达到的有益效果是:本实用新型一种利用静息细胞转化甘油生产二羟基丙酮的发酵装置结构简单,使用方便,通过设置的伺服电机带动搅拌轴转动,搅拌轴转动时能够带动螺旋搅拌叶片、搅料扇叶和连接杆进行转动,螺旋搅拌叶片和搅料扇叶转动时能够充分的对发酵罐内的发酵液进行搅拌,既能使发酵液能够得到充分搅拌,提高发酵质量,增加静息细胞重复利用的稳定性,使得静息细胞氧化甘油后保持较高的氧化活性,并且搅拌轴在带动连接杆转动时能都带动内刮板对发酵罐的内壁进行刮理,便于发酵物的取料。

    附图说明

    附图用来提供对本实用新型的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的限制。在附图中:

    图1是本实用新型的结构示意图;

    图2是本实用新型的内部结构示意图。

    图中:1、发酵罐;2、外罐体;3、调温腔;4、排水管;5、进水管;6、固定架;7、固定机架;8、伺服电机;9、联轴器;10、搅拌轴;11、螺旋搅拌叶片;12、连接杆;13、内刮板;14、搅料扇叶;15、密封箍;16、第一进料管;17、第二进料管;18、支撑脚;19、下料管;20、ph控制器检测仪电极探头;21、温度传感器;22、观察管。

    具体实施方式

    以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。

    实施例

    如图1-2所示,本实用新型提供一种利用静息细胞转化甘油生产二羟基丙酮的发酵装置,包括发酵罐1和外罐体2,外罐体2套接在发酵罐1外壁上,且外罐体2与发酵罐1的外罐壁固定连接,发酵罐1与外罐体2之间设置有调温腔3,外罐体2一侧的外壁上固定连接有排水管4,且排水管4与调温腔3连通,外罐体2远离排水管4一侧的外壁上固定连接有进水管5,进水管5与调温腔3连通,排水管4位于进水管5水平面的上方,发酵罐1顶部的外壁上固定连接有固定架6,固定架6的顶部通过固定机架7固定连接有伺服电机8,伺服电机8输出轴的轴壁上通过联轴器9固定连接有搅拌轴10,搅拌轴10的另一端穿过发酵罐1,搅拌轴10与发酵罐1转动连接,搅拌轴10延伸至发酵罐1内部一端的轴壁上固定连接有螺旋搅拌叶片11和搅料扇叶14,螺旋搅拌叶片11设置在搅料扇叶14的上方,发酵罐1的顶部固定连通有第一进料管16和第二进料管17,发酵罐1底部的四角处均固定连接有支撑脚18,发酵罐1底部的中央位置固定连通有下料管19。

    搅拌轴10一侧的轴壁上固定连接有连接杆12,连接杆12的另一端固定连接有内刮板13,内刮板13与发酵罐1的内壁接触。

    联轴器9的下方设置有密封箍15,密封箍15套接在搅拌轴10的轴壁上,且密封箍15设置在搅拌轴10与发酵罐1的连接处。

    发酵罐1底部位于下料管19的两侧分别设置有ph控制器检测仪电极探头20和温度传感器21,ph控制器检测仪的具体型号为jy-ph160,和温度传感器21具体型号为pt100。

    发酵罐1底部靠近ph控制器检测仪电极探头20的一侧固定连通有观察管22。

    具体的,使用本实用新型时,在初始状态时,第一进料管16、第二进料管17和下料管19上的闸阀均为闭合状态,在上料时,开启第一进料管16和第二进料管17上的闸阀,将发酵液由第一进料管16和第二进料管17输送至发酵罐1的内部,闭合第一进料管16和第二进料管17上的闸阀,通过外接电源启动伺服电机8,伺服电机8启动时能够带动搅拌轴10转动,搅拌轴10转动时能够带动螺旋搅拌叶片11、搅料扇叶14和连接杆12进行转动,螺旋搅拌叶片11和搅料扇叶14转动时能够充分的对发酵罐1内的发酵液进行搅拌,使得发酵液得到充分分散,罐内各处发酵条件均一,通过发酵罐1底部设置的ph控制器检测仪电极探头20和温度传感器21,能够对发酵罐1内部发酵的情况进行查看,当需要对温度进行调整时,将合适温度的水由进水管5输送至调温腔3的内部,水由排水管4排出,完成对发酵罐1温度的调整,通过设置的观察管22能够直观的观察到发酵罐1内部的发酵情况,当需要取出发酵物的时候,开启下料管19上的闸阀,发酵物由下料管19排出,发酵罐1的内壁上残留有菌体时,再起启动伺服电机8,伺服电机8带动搅拌轴10转动,搅拌轴10带动连接杆12转动,连接杆12转动时能够带动内刮板13对发酵罐1的内壁进行刮理,以免静息细胞损失,影响静息细胞重复利用的稳定性。

    最后应说明的是:以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。


    技术特征:

    1.一种利用静息细胞转化甘油生产二羟基丙酮的发酵装置,其特征在于,包括发酵罐(1)和外罐体(2),所述外罐体(2)套接在发酵罐(1)外壁上,且所述外罐体(2)与发酵罐(1)的外罐壁固定连接,所述发酵罐(1)与外罐体(2)之间设置有调温腔(3),所述外罐体(2)一侧的外壁上固定连接有排水管(4),且所述排水管(4)与调温腔(3)连通,所述外罐体(2)远离排水管(4)一侧的外壁上固定连接有进水管(5),所述进水管(5)与调温腔(3)连通,所述排水管(4)位于进水管(5)水平面的上方,所述发酵罐(1)顶部的外壁上固定连接有固定架(6),所述固定架(6)的顶部通过固定机架(7)固定连接有伺服电机(8),所述伺服电机(8)输出轴的轴壁上通过联轴器(9)固定连接有搅拌轴(10),所述搅拌轴(10)的另一端穿过发酵罐(1),所述搅拌轴(10)与发酵罐(1)转动连接,所述搅拌轴(10)延伸至发酵罐(1)内部一端的轴壁上固定连接有螺旋搅拌叶片(11)和搅料扇叶(14),所述螺旋搅拌叶片(11)设置在搅料扇叶(14)的上方,所述发酵罐(1)的顶部固定连通有第一进料管(16)和第二进料管(17),所述发酵罐(1)底部的四角处均固定连接有支撑脚(18),所述发酵罐(1)底部的中央位置固定连通有下料管(19)。

    2.根据权利要求1所述的一种利用静息细胞转化甘油生产二羟基丙酮的发酵装置,其特征在于,所述搅拌轴(10)一侧的轴壁上固定连接有连接杆(12),所述连接杆(12)的另一端固定连接有内刮板(13),所述内刮板(13)与发酵罐(1)的内壁接触。

    3.根据权利要求1所述的一种利用静息细胞转化甘油生产二羟基丙酮的发酵装置,其特征在于,所述联轴器(9)的下方设置有密封箍(15),所述密封箍(15)套接在搅拌轴(10)的轴壁上,且所述密封箍(15)设置在搅拌轴(10)与发酵罐(1)的连接处。

    4.根据权利要求1所述的一种利用静息细胞转化甘油生产二羟基丙酮的发酵装置,其特征在于,所述发酵罐(1)底部位于下料管(19)的两侧分别设置有ph控制器检测仪电极探头(20)和温度传感器(21)。

    5.根据权利要求1所述的一种利用静息细胞转化甘油生产二羟基丙酮的发酵装置,其特征在于,所述发酵罐(1)底部靠近ph控制器检测仪电极探头(20)的一侧固定连通有观察管(22)。

    技术总结
    本实用新型公开了一种利用静息细胞转化甘油生产二羟基丙酮的发酵装置,外罐体套接在发酵罐外壁上,外罐体与发酵罐的外罐壁固定连接,发酵罐与外罐体之间设置有调温腔,外罐体一侧的外壁上固定连接有排水管,且排水管与调温腔连通,本实用新型所达到的有益效果是:本实用新型一种利用静息细胞转化甘油生产二羟基丙酮的发酵装置结构简单,使用方便,通过设置的伺服电机带动搅拌轴转动,搅拌轴转动时能够带动螺旋搅拌叶片、搅料扇叶和连接杆进行转动,螺旋搅拌叶片和搅料扇叶转动时能够充分的对发酵罐内的发酵液进行搅拌,使得发酵液各处均一,并且搅拌轴在带动连接杆转动时能都带动内刮板对发酵罐的内壁进行刮理,便于发酵物的取料。

    技术研发人员:刘宇鹏;刘炎;周超;张瀚文;闵瑞旋
    受保护的技术使用者:河南大学
    技术研发日:2019.07.15
    技术公布日:2020.04.03

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