生产1,3-丙二醇的微生物固定化发酵罐制造技术

本实用新型专利技术公开一种生产1,3-丙二醇的微生物固定化发酵罐，包括对应扣合的罐体和罐盖，该罐内设有用于装入固定化载体的反应管组，该罐体上设有与该反应管组的进口端和出口端对应连通的进料管和出料管；所述罐盖通过锁扣装置以能开启和盖合的方式活动设在所述罐体上，所述反应管组通过隔板以能取出和装入的方式活动装设在所述罐体内。本实用新型专利技术的生产1，3-丙二醇的微生物固定化发酵罐，通过锁扣装置能够实现罐盖与罐体的锁合功能，开启锁扣装置后打开罐盖，将活动装设在隔板上的反应管组取出，并进行更换或清洗作业，操作便利；而且其结构紧凑，节约投资成本，尤其适用于好氧或厌氧发酵生产1，3-丙二醇。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
,3-丙二醇的微生物固定化发酵罐的制作方法
本技术涉及ー种固定化细胞发酵罐，特别是涉及一种用于微生物发酵法生产I，3-丙ニ醇(I, 3-propanediol,以下简称 I, 3-PD)的设备。
技术介绍
I，3-ro是ー种重要的有机化工原料，可參与多种化学合成反应，可用于合成抗冻齐U、防腐剤、乳化剂和多种增塑剂；最主要的用途是作为単体合成新型聚酯——聚对苯ニ甲酸丙ニ醇酯(polytrimethyleneterephthalate,以下简称 PTT)。目前，国际上1，3_PD的生产主要采用化学合成法，且都被国外的公司垄断。随着 緑色エ艺理念的普及，利用可再生资源为原料，通过生物法，3-PD已受到极大重视，其中利用微生物发酵，3-PD的エ艺如美国DuPont公司与Genencor公司联合开发基因工程菌，以葡萄糖为原料的一步发酵法；德国国家生物技术中心(GBF)积极开展的以甘油为原料，通过细菌厌氧发酵法；国内有清华大学、大连理工大学、华东理工大学和华侨大学等高校相继开展生物发酵法エ艺。此外生物法エ艺还包括如申请号200610038136. 7的专利技术专利申请文件中公开的“通过多酶耦合催化、辅酶再生转化甘油、3_羟基丙醛生产ニ羟基丙酮和i，3-ro”的方法。微生物发酵エ艺较常利用固定化技术提高产品浓度和生产效率。所谓固定化技术，是指利用物理或化学手段将游离的细胞或酶与固态的不溶性载体相结合，使其保持活性并可反复使用的一种技术，主要包括固定化酶技术和固定化细胞技木。固定化，3-PD的技术陆续报道，较早是德国Pflugmacher等人固定化弗氏柠檬酸杆菌(Citrobacter freundii);内布拉斯加州大学的Amery等人固定化丁酸梭状芽孢杆菌(Clostridium butyricum);国内，浙江大学和华侨大学使用NaCS/PDMDAAC中空微胶囊包埋兼性厌氧菌肺炎克雷伯氏杆菌(Klebsiella pneumoniae);江南大学用海藻酸I丐固定化重组大肠杆菌发酵1，3-PD ;又如申请号201010285458. 8的专利申请文件中公开的“ 1，3-丙ニ醇的生物膜固定化发酵法”，该方法中发酵罐外连通至少ー个填充纤维载体的生物膜反应器(体积是发酵罐体积的5-30% )，利用肺炎克雷伯氏杆菌形成生物膜进行连续发酵生产。固定化达到的效果中微生物浓度和产物浓度有所提高、细胞耐环境冲击、产物较易分离、操作稳定性好，但在固定化细胞循环使用上仍存在较多问题。同时，现有的传统搅拌式通用发酵罐不适合用于固定化技术进行连续发酵生产，且由于搅拌装置的存在，制造和加工都较复杂，操作能耗也较大。因此，有必要开发ー种能够适用于固定化技术进行连续，3-PD的固定化发酵罐。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的在于提供一种，3-丙ニ醇的微生物固定化发酵罐，能用于连续发酵生产I，3-丙ニ醇且实用高效，尤其可用于厌氧过程。为了达成上述目的，本技术的解决方案是一种生产I，3-丙ニ醇的微生物固定化发酵罐，包括对应扣合的罐体和罐盖，该罐内设有用于装入固定化载体的反应管组，该罐体上设有与该反应管组的进ロ端和出口端对应连通的进料管和出料管，所述罐盖通过锁扣装置以能开启和盖合的方式活动设在所述罐体上，所述反应管组通过隔板以能取出和装入的方式活动装设在所述罐体内。所述隔板上设有管道孔和多个料液孔，所述反应管组插设在该管道孔内。所述反应管组为两组或两组以上，所述隔板上的所述管道孔也对应为两个或两上以上。所述锁扣装置包括短轴、強力弹簧、锁扣头和拉手，该短轴通过销轴固定在所述罐 体上，该强カ弹簧穿在该短轴上，该锁扣头和该拉手固定在罐盖，且该拉手具有与该锁扣头相锁扣的锁眼。所述锁扣装置为3-5个。采用上述结构后，本技术，3_丙ニ醇的微生物固定化发酵罐具有以下有益效果在封闭扣合的罐体和罐盖内设置反应管组，通过控制罐体内的各參数，能为微生物生长提供设定的温度、湿度、培养基、空气、PH值等，以满足物料的混合、灭菌、降温、保温、研制的要求；通过罐体上的安装的进料管和出料管，可以实现连续发酵；通过锁扣装置能够实现罐盖与罐体的锁合功能，开启锁扣装置后打开罐盖，将活动装设在隔板上的反应管组取出，并进行更换或清洗作业，操作起来极为便利；而且其结构紧凑，节约投资成本，尤其适用于好氧或厌氧发酵生产I，3-丙ニ醇。附图说明图I为本技术，3-丙ニ醇的微生物固定化发酵罐的结构示意图；图2为本技术中的反应管组在罐体内的装设示意图；图3为本技术中的锁扣装置的示意图；图4为本技术中的隔板的示意图；图5为本技术，3_丙ニ醇的微生物固定化发酵罐的流程框图。图中罐体I锁扣装置11短轴111强カ弹簧112锁扣头113拉手114销轴115进料管12出料管13隔板14管道孔141料液孔142罐盖2排气管道21压カ计22把手23反应管组3加热装置4气体供给装置 5填料供给装置 6种液供给装置 7种液具体实施方式为了进一歩解释本技术的技术方案，下面通过具体实施例来对本技术进行详细阐述。如图I至5所示，本技术的，3_丙ニ醇的微生物固定化发酵罐，包括罐体I、罐盖2、反应管组3、加热装置4、气体供给装置5、填料供给装置6和种液供给装置7。罐体I和罐盖2为复合保温结构，罐体I和罐盖2通过多个锁扣装置11连接。罐体I内设有隔板14和温度探头，罐体I的下部分别设有进料管12和出料管13。罐盖2上设有排气管道21、压カ计22和把手23。沿罐体I和罐盖2的圆柱面分布3个锁扣装置11，各锁扣装置11分别包括短轴111、强カ弹簧112、锁扣头113、拉手114和销轴115。短轴111通过销轴115固定在罐体I上，強力弹簧112穿在短轴111上，锁扣头113和拉手114固定在罐盖2，拉手114具有与锁扣头113相锁扣的锁眼。锁扣罐盖2吋，向下压拉手114并挤压強力弹簧112，使拉手 114上的锁眼卡入锁扣头113。打开罐盖2时，先旋转拉动拉手114，随着强カ弹簧112的拉起，将强カ弹簧112向外侧拉ー下，使拉手114与锁扣头113脱离；将其余的2个锁扣装置11开启后，掀开罐盖2，即可对罐体I进行清洗和更换菌种的操作。反应管组3由多个反应管组成，通过隔板14装设在罐体I内；反应管组3的进料端和出料端分别与罐体I下部进料管12和出料管13的一端对应相连通，进料管12的另ー端与种液供给装置7相连通。隔板14上设有多个孔径较大的管道孔141，以及多个孔径较小的料液孔142 ;这样，多组反应管组3分别穿设在管道孔141内，得以固定装设在罐体I内，料液可以通过料液孔142在罐体I内流通。加热装置4可采用现有的多种加工结构，例如换热器、电加热方式等，加热装置4设在罐体I外并与种液供给装置7相连接，用以对由种液供给装置7供给至罐体I内的液体进行预热。此外，加热装置4还可在必要时提供对特定的进料液进行高温灭菌。气体供给装置5主要包括依次连通的气源、前置过滤器、压缩机和气体过滤器，气体供给装置5设在罐体Iタト，上述气体过滤器通过管道与罐体I底部的进料管12相连通，在厌氧发酵时用以对罐体I内装设的反应管组3吹送氮气驱氧，而且氮气透过反应管组3的管壁进入罐体I内，还可同时实现对罐体I本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生产1，3？丙二醇的微生物固定化发酵罐，包括对应扣合的罐体和罐盖，该罐内设有用于装入固定化载体的反应管组，该罐体上设有与该反应管组的进口端和出口端对应连通的进料管和出料管，其特征在于：所述罐盖通过锁扣装置以能开启和盖合的方式活动设在所述罐体上，所述反应管组通过隔板以能取出和装入的方式活动装设在所述罐体内。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：曾宏，方柏山，
申请(专利权)人：泉州师范学院，厦门大学，
类型：实用新型
国别省市：