一种纯氧发酵系统的制作方法

本实用新型属于微生物发酵系统技术领域，特别地，涉及一种纯氧发酵系统。

背景技术：

对于好氧发酵，发酵罐的供氧能力是影响发酵生产能力的重要参数。一般情况下，发酵罐的供氧方式是往发酵罐中通入无菌的压缩空气，通过设置合适的搅拌叶、搅拌叶的转速、合适的罐高径比，以增加压缩空气的氧气与发酵罐中水的接触面积和接触时间，提高压缩空气中的氧气的溶解量，从而提高发酵罐中氧气的供应能力。然而，发酵罐中水溶解的氧气是来源于环境中的空气，空气中氧气的比例不高，导致在通入压缩空气的时候，无论怎样设计搅拌叶以及罐高径比，也无法得到发酵罐的供氧能力的大幅度提升，不能进一步提高发酵罐的发酵生产能力；其次，发酵罐通入的是压缩空气，通过无菌过滤便可得到无菌的压缩空气，但是除菌过滤器对比细菌更小的噬菌体没有过滤作用，导致噬菌体通入发酵罐，造成发酵罐的噬菌体污染，严重影响发酵罐的发酵生产能力。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种提高发酵罐的供氧能力，防止噬菌体污染发酵罐，提高发酵生产能力的纯氧发酵系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种纯氧发酵系统，包括有发酵罐，所述发酵罐上设有搅拌杆、驱动所述搅拌杆转动的驱动电机，所述搅拌杆上设有多个搅拌叶，还包括有液氧罐、通过金属软管连接液氧罐的汽化器；所述汽化器通过连接管道依次连接减压阀、单向阀、总阀、除菌过滤器；所述除菌过滤器的出口处设有连通所述发酵罐的气体输出管，所述金属软管上设有低温控制阀，所述发酵罐的内壁还设有多个挡板。

作为上述方案的改进，所述汽化器与所述减压阀之间的所述连接管道连接有安全阀。

作为上述方案的进一步改进，所述安全阀的入口处设有第二压力表。

进一步，所述汽化器与所述减压阀之间的所述连接管道连接有放空阀。

进一步，所述减压阀通过旁通管道并联有旁通阀。

进一步，所述减压阀的出口处设有第一压力表。

进一步，所述单向阀的出口处设有流量计。

本实用新型的有益效果：本实用新型将液氧罐的液氧汽化、过滤成无菌纯氧，然后将无菌纯氧通入发酵罐中，由于无菌纯氧比压缩空气中氧气的比例高了许多，则显著提高了发酵罐中水的氧气的溶解量，从而提高了发酵罐的供氧能力，提高了发酵罐的发酵生产能力；其次，由于是通过所述液氧罐输送的纯氧，噬菌体无法在液氧的低温环境下存活，因此可以有效地防止发酵供应气体的噬菌体的污染，从而保证发酵罐的发酵生产能力。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型整体结构的示意图。

具体实施方式

参照图1，一种纯氧发酵系统，包括有发酵罐18，所述发酵罐18上设有搅拌杆19、驱动所述搅拌杆19转动的驱动电机20，所述搅拌杆19上设有多个搅拌叶21，还包括有液氧罐1、通过金属软管2连接液氧罐1的汽化器3；所述汽化器3通过连接管道4依次连接减压阀5、单向阀6、总阀7、除菌过滤器8；所述除菌过滤器8的出口处设有连通所述发酵罐18的气体输出管9，所述金属软管2上设有低温控制阀10，所述发酵罐18的内壁还设有多个挡板22。所述挡板22用于消除所述发酵罐18内部液体的搅拌漩涡。优选地，所述液氧罐1为杜瓦罐，方便工作人员开启所述液氧罐1上的阀门，即杜瓦罐上的针阀。所述金属软管2为运输液氧专用的金属软管，所述低温控制阀10控制所述金属软管2的开启和关闭，所述汽化器3用于将所述液氧罐1输送过来的液氧加热汽化，将液氧汽化成高压纯氧，然后输送到所述连接管道4上，所述汽化器3与所述减压阀5之间的所述连接管道4为无缝厚壁不锈钢管，防止气体泄露。所述减压阀5与所述除菌过滤器8之间的所述连接管道4为卫生级不锈钢，所述气体输出管9也为卫生级不锈钢。所述气体输出管9连接所述发酵罐18，用于将无菌纯氧输送到所述发酵罐18中，供发酵使用。优选地，所述发酵罐18的容量为六立方米，所述汽化器3为五十立方米的室温式汽化器3。所述除菌过滤器8的滤芯采用疏水性材质。所述单向阀6用于控制纯氧的单向流动，防止逆流。所述总阀7控制低压纯氧对所述除菌过滤器8的供应，即控制纯氧对所述发酵罐18的供应。当纯氧通过所述除菌过滤器8的时候，可以过滤掉可能存在纯氧中的细菌颗粒，该细菌颗粒来源于所述连接管道4。

通入所述发酵罐18的气体为无菌纯氧，比压缩空气中氧气的比例高了许多，则大幅度提高了所述发酵罐18中水的氧气的溶解量，从而提高了所述发酵罐18的供氧能力，提高了所述发酵罐18的发酵生产能力；其次，由于是通过所述液氧罐1输送的纯氧，所述液氧罐1的液氧的温度为-183摄氏度，噬菌体无法在液氧的低温环境下存活，因此可以有效地防止发酵供应气体的噬菌体的污染，减少所述发酵罐18的污染，从而保证所述发酵罐18的发酵生产能力。所述驱动电机20用于驱动所述搅拌杆19转动，以增加纯氧与液体之间的接触面积，增加氧气的溶解量。

优选地，所述汽化器3与所述减压阀5之间的所述连接管道4连接有安全阀11。所述安全阀11用于防止出现所述连接管道4中的压力过大而引起管道爆炸、气体泄露的情况。当所述连接管道4中的压力超过规定的安全值的时候，所述安全阀11自动开启，排放管道中的纯氧，降低管道的压力，控制压力不超过规定值。

优选地，为了及时排出所述安全阀11与所述减压阀5之间的所述连接管道4的纯氧，所述汽化器3与所述减压阀5之间的所述连接管道4连接有放空阀13。所述放空阀13在设备停止使用的时候，可以将所述安全阀11与所述减压阀5之间的所述连接管道4的纯氧排放到空气中，避免发生其他意外。

优选地，所述减压阀5通过旁通管道14并联有旁通阀15。所述旁通管道14为备用管道，当所述减压阀5损坏了需要更换的时候，所述旁通管道14可以将所述减压阀5隔离出来，打开旁通阀15便可以使所述连接管道4继续连通，液体继续输送，系统继续运行。

优选地，为了方便工作人员了解管道中的压力参数和流量参数，所述减压阀5的出口处设有第一压力表16，所述安全阀11的入口处设有第二压力表12，所述单向阀6的出口处设有流量计17。所述第一压力表16用于检测减压完成后的管道中纯氧的压力，所述第二压力表12用于检测所述汽化器3汽化出来的管道中纯氧的压力，使工作人员了解管道的工作情况，便于调节纯氧的供应，保证纯氧的顺利供应。所述流量计17用于配合所述单向阀6计算管道中纯氧的流量，以及控制管道内的流量的大小。

本实用新型的工作流程为：以所述发酵罐18的容量为六立方米为例，则相对应的所述汽化器3为五十立方米的室温式汽化器。然后打开所述液氧罐1上的开关，调节所述低温控制阀10，液氧通过所述金属软管2进入所述汽化器3，液氧在所述汽化器3中被汽化成高压纯氧，随后通过所述减压阀5，减压成低压纯氧，随后通过所述除菌过滤器8，得到无菌纯氧，进入所述发酵罐18中，然后所述驱动电机20转动，加快纯氧溶入发酵液中，供发酵使用。

以上所述只是本实用新型的较佳实施方式，但本实用新型并不限于上述实施例，只要其以任何相同或相似手段达到本实用新型的技术效果，都应落入本实用新型的保护范围之内。