一种液体培养基灭菌节能降温装置的制作方法

1.本实用新型属于节能降温技术领域，尤其涉及一种液体培养基灭菌节能降温装置。


背景技术：

2.目前发酵打料系统为一次水换热降温，培养基经喷射器从45℃升温到124℃后，通过螺旋板换热器降温后打入发酵罐，采用井水降温，降温后水用作上罐；在发酵前期，培养基配置完成后必须对其进行高温灭菌处理，主要有以下几个原因：如不灭菌，会使生物反应的基质或产物，因杂菌的消耗而损失，造成生产能力的下降；杂菌也会产生代谢产物，这就使产物的提取更加困难，造成得率降低，产品质量下降；杂菌大量繁殖后，会改变反应液的ph值，使反应异常；有些杂菌会分解产物，使生产失败；如果发生噬菌体污染，生产菌细胞将被裂解，使生产失败；因此，培养基灭菌是保障发酵正常运行获得理想产物的必要工序。
3.在工业生产中，对于培养基、管道、设备的灭菌，通常采用蒸汽加热到一定的温度，并保温一段时间的灭菌方法，称之为湿热灭菌；灭菌后培养基温度一般为120-125℃，该温度下的培养基需要降温后才能用于接种发酵，现有工艺一般采用换热器进行降温，目前发酵配料系统为一次或多次水换热降温，培养基经喷射器从45℃喷射到124℃后，通过螺旋板换热器降温后打入发酵罐，采用降温水降温，降温后水用作工艺水。
4.通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：
5.(1)若采用一次换热降温，灭菌后高温培养基降温速度慢，影响发酵效率。
6.(2)若采用多级冷水降温，冷水消耗量大，工艺废水高。
7.(3)灭菌过程中需要将培养基从30-45℃提高至120-125℃，蒸汽消耗量大。


技术实现要素：

8.为了解决现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种液体培养基灭菌节能降温装置。
9.本实用新型是这样实现的，一种液体培养基灭菌节能降温装置，所述液体培养基灭菌节能降温装置包括培养基、高温灭菌器、换热器、水循环装置和发酵罐；所述高温灭菌器与换热器相连接；所述水循环装置与换热器相连接；所述发酵罐与换热器相连接。
10.进一步，所述培养基设置有透明外罩；所述透明外罩下部连接有底座；所述底座上设置有连接柱；所述连接柱上部连接有放置台；所述放置台上开设有定位孔；所述定位孔内嵌套有试管；所述底座上设置有温度感应器；所述底座上设置有湿度感应器。
11.进一步，所述高温灭菌器设置有灭菌器外壳；所述灭菌器外壳下部连接有灭菌器底座；所述灭菌器外壳上部连接有灭菌器密封盖；所述灭菌器密封盖上部连接有灭菌器进料口a和灭菌器进料口b；所述灭菌器外壳两侧分别连接有灭菌器出料口a和灭菌器出料口b。
12.进一步，所述换热器设置有换热器外壳；所述换热器外壳下部连接有换热器底座；
所述换热器外壳上部设置有换热器密封盖；所述换热器密封盖上设置有视窗；所述换热器外壳一侧连接有热料进口和热料出口，所述热料出口设置在热料进口下部；所述换热器外壳另一侧连接有冷料进口和冷料出口；所述换热器外壳前侧设置有换热器气压表和换热器温度表。
13.进一步，所述水循环装置设置有水循环装置外壳；所述水循环装置外壳上侧设置有冷水进口；所述水循环装置外壳左侧设置有冷水出口；所述冷水进口和冷水出口连接在冷水箱上；所述水循环装置外壳上设置有热水进口；所述循环装置外壳右侧设置有热水出口；所述热水出口和热水进口连接在热水箱上；所述热水箱下部设置有加热恒温装置。
14.结合上述的所有技术方案，本实用新型所具备的优点及积极效果为：
15.本实用新型中的培养基用于提供所杀菌物质的需要的培养环境；高温灭菌器采用高温喷射灭菌法，能够瞬间杀菌；换热器能够将冷、热两种材料进行热量交换，达到节能的目的；水循环装置用于换热器的冷水降温，冷水经过热量交换变为热水，从而能够进一步当做工艺循环水使用；发酵罐用于灭菌后物质的发酵。
16.本实用新型采用两级换热降温，可以显著降低灭菌后物质的温度，方便进行下一步的发酵工作；本实用新型采用冷水降温，循环利用，节约能源，热水还能够作为工艺循环水使用；本实用新型利用培养基内物质间的热量交换，节约了高温杀菌装置的热量输出。
附图说明
17.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1是本实用新型实施例提供的培养基结构示意图。
19.图2是本实用新型实施例提供的高温灭菌器结构示意图。
20.图3是本实用新型实施例提供的换热器结构示意图。
21.图4是本实用新型实施例提供的水循环装置结构示意图。
22.图中为：1、透明外罩；2、底座；3、连接柱；4、放置台；5、试管；6、定位孔；7、温度感应器；8、湿度感应器；9、防尘盖；10、把手；11、灭菌器外壳；12、灭菌器底座；13、灭菌器密封盖；14、灭菌器进料口a；15、灭菌器进料口b；16、灭菌器出料口a；17、灭菌器出料口b；18、换热器外壳；19、换热器底座；20、换热器密封盖；21、视窗；22、热料进口；23、热料出口；24、冷料进口；25、冷料出口；26、换热器气压表；27、换热器温度表；28、水循环装置外壳；29、冷水进口；30、冷水出口；31、冷水箱；32、热水进口；33、热水出口；34、热水箱；35、加热恒温装置。
具体实施方式
23.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
24.针对现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种液体培养基灭菌节能降温装置，下面结合附图对本实用新型作详细的描述。
25.在本实用新型中，所述液体培养基灭菌节能降温装置包括培养基、高温灭菌器、换热器、水循环装置和发酵罐；所述高温灭菌器与换热器相连接；所述水循环装置与换热器相连接；所述发酵罐与换热器相连接。
26.如图1所示，在本实用新型中，所述培养基设置有透明外罩1；所述透明外罩1下部连接有底座2；所述底座2上设置有连接柱3；所述连接柱3上部连接有放置台4；所述放置台4上开设有定位孔6；所述定位孔6内嵌套有试管5；所述底座2上设置有温度感应器7；所述底座2上设置有湿度感应器8。
27.如图2所示，在本实用新型中，所述高温灭菌器设置有灭菌器外壳11；所述灭菌器外壳11下部连接有灭菌器底座12；所述灭菌器外壳11上部连接有灭菌器密封盖13；所述灭菌器密封盖13上部连接有灭菌器进料口a14和灭菌器进料口b15；所述灭菌器外壳11两侧分别连接有灭菌器出料口a16和灭菌器出料口b17。
28.如图3所示，在本实用新型中，所述换热器设置有换热器外壳18；所述换热器外壳18下部连接有换热器底座19；所述换热器外壳18上部设置有换热器密封盖20；所述换热器密封盖20上设置有视窗21；所述换热器外壳18一侧连接有热料进口22和热料出口23，所述热料出口23设置在热料进口22下部；所述换热器外壳18另一侧连接有冷料进口24和冷料出口25；所述换热器外壳18前侧设置有换热器气压表26和换热器温度表27。
29.如图4所示，在本实用新型中，所述水循环装置设置有水循环装置外壳28；所述水循环装置外壳28上侧设置有冷水进口29；所述水循环装置外壳28左侧设置有冷水出口30；所述冷水进口29和冷水出口30连接在冷水箱31上；所述水循环装置外壳28上设置有热水进口32；所述循环装置外壳28右侧设置有热水出口33；所述热水出口33和热水进口32连接在热水箱34上；所述热水箱34下部设置有加热恒温装置35。
30.在本实用新型实施例中，培养基用于提供所杀菌物质的需要的培养环境；高温灭菌器采用高温喷射灭菌法，能够瞬间杀菌；换热器能够将冷、热两种材料进行热量交换，达到节能的目的；水循环装置用于换热器的冷水降温，冷水经过热量交换变为热水，从而能够进一步当做工艺循环水使用；发酵罐用于灭菌后物质的发酵。
31.在本实用新型实施例中，首先将培养基内物质a放入高温灭菌器内进行加热杀菌，然后通入一级换热器的热料进口22中作为一级换热器的热料介质；再次将培养基内物质b通入一级换热器的冷料进口24中，作为一级换热器的冷料介质；进行一级热交换后，物质a从热料出口23出来，通入二级换热器中，作为二级换热器的热料介质；物质b经过第一次热交换后进入高温灭菌器内加温杀菌，之后作为热料介质通入二级换热器中；物质a、b分批次通入二级换热器的热料进口22中，水循环装置所提供的冷水作为冷料介质通入冷料进口24中；经过第二次热交换后物质a、b分批次通入发酵罐中进行发酵；从冷料出口25出来的热水通入水循环装置的热水进口32中，经过加热恒温装置加热后可作为工艺循环水使用。
32.在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
33.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。