本實(shí)用新型涉及微生物生產(chǎn)裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種凈化系統(tǒng)及應(yīng)用其的液態(tài)微生物生產(chǎn)裝置。

背景技術(shù)：

液態(tài)發(fā)酵和固態(tài)發(fā)酵是微生物菌種生產(chǎn)中的兩大技術(shù)領(lǐng)域。固態(tài)發(fā)酵過程粗放、設(shè)備簡單，適用于對(duì)產(chǎn)品精制要求不高的發(fā)酵場合。而液態(tài)發(fā)酵是在均質(zhì)條件下進(jìn)行，適合菌體生長和物質(zhì)傳遞，過程可自動(dòng)化控制，產(chǎn)品易精制，所得的液態(tài)微生物具有萌發(fā)快、周期短、發(fā)菌好、成本低的特點(diǎn)，相比固態(tài)發(fā)酵有著明顯的優(yōu)勢，更適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。

溶解氧是好氧微生物生長和代謝所必不可少的條件。工業(yè)上通常以空氣作為氧源，但是空氣中含有各種各樣的微生物，它們一旦隨著空氣進(jìn)入培養(yǎng)液，在適宜的條件下就會(huì)大量的繁殖，干擾甚至是破壞預(yù)定發(fā)酵的正常進(jìn)行。所以在生產(chǎn)過程中，需要將空氣凈化成無菌空氣后再不斷的通入發(fā)酵液中，無菌空氣是通風(fēng)發(fā)酵過程中的關(guān)鍵流體。而現(xiàn)有的液態(tài)微生物生產(chǎn)裝置普遍存在著上述對(duì)空氣凈化不徹底的問題，而且現(xiàn)有的凈化系統(tǒng)并不能根據(jù)空氣質(zhì)量狀況進(jìn)行智能調(diào)節(jié)，不符合節(jié)能環(huán)保的要求。

鑒于此，有必要進(jìn)行研究以提供一種方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種凈化系統(tǒng)及應(yīng)用其的液態(tài)微生物生產(chǎn)裝置，以改善現(xiàn)有技術(shù)中的凈化系統(tǒng)對(duì)于空氣凈化不徹底，從而對(duì)后續(xù)的液態(tài)微生物生產(chǎn)質(zhì)量造成不利影響，且不能根據(jù)凈化空氣的質(zhì)量對(duì)凈化過程進(jìn)行智能調(diào)節(jié)的技術(shù)問題。

本實(shí)用新型提供的一種設(shè)有凈化系統(tǒng)，包括空氣壓縮機(jī)，所述空氣壓縮機(jī)的出口端依次設(shè)置有一級(jí)凈化裝置、二級(jí)凈化裝置和三級(jí)凈化裝置，所述一級(jí)凈化裝置和二級(jí)凈化裝置之間通過第一導(dǎo)氣管相連通，所述二級(jí)凈化裝置和三級(jí)凈化裝置之間通過第二導(dǎo)氣管相連通，所述三級(jí)凈化裝置的出口端通過導(dǎo)出管與液態(tài)微生物生產(chǎn)裝置相連；

在所述第二導(dǎo)氣管的中部設(shè)置導(dǎo)氣支管，所述導(dǎo)氣支管一端與所述第二導(dǎo)氣管相連通，另一端與所述導(dǎo)出管相連通；

在所述第二導(dǎo)氣管上還設(shè)置有檢測控制器和第一閥門，所述檢測控制器位于所述二級(jí)凈化裝置與所述導(dǎo)氣支管之間的所述第二導(dǎo)氣管上，所述第一閥門位于所述導(dǎo)氣支管與所述第二導(dǎo)氣管的交匯處；

所述導(dǎo)出管上還設(shè)置有第二閥門，所述第二閥門位于所述導(dǎo)氣支管與所述導(dǎo)出管的交匯處。

進(jìn)一步的，所述檢測控制器分別與所述第一閥門和所述第二閥門采用電連接。

進(jìn)一步的，所述空氣壓縮機(jī)與所述一級(jí)凈化裝置之間設(shè)置有儲(chǔ)氣罐。

進(jìn)一步的，所述儲(chǔ)氣罐與所述一級(jí)凈化裝置之間還設(shè)置有油水分離器。

進(jìn)一步的，所述導(dǎo)出管上設(shè)置有用于調(diào)節(jié)氣體流量的流量調(diào)節(jié)計(jì)。

本實(shí)用新型還提供了一種采用上述凈化系統(tǒng)的液態(tài)微生物生產(chǎn)裝置，包括罐體和用于為所述罐體提供凈化氣體的凈化系統(tǒng)，所述凈化系統(tǒng)位于所述罐體的一側(cè)，所述凈化系統(tǒng)與所述罐體連接；

所述罐體的頂部設(shè)置有進(jìn)料口和進(jìn)氣口，底部設(shè)置有出料口，所述罐體的內(nèi)部設(shè)有混合筒，所述混合筒設(shè)置有用于換熱的夾層；

所述凈化系統(tǒng)的導(dǎo)出管通過所述進(jìn)氣口與所述罐體內(nèi)部的進(jìn)氣管相連，所述進(jìn)氣管伸入到所述混合筒內(nèi)部。

進(jìn)一步的，所述進(jìn)氣管的底部出口端安裝有射流器，凈化后的氣體通過所述射流器進(jìn)入到所述罐體內(nèi)部。

進(jìn)一步的，所述罐體上設(shè)置有用于檢測所述罐體內(nèi)部溫度的溫度傳感器，和用于檢測所述罐體內(nèi)部壓力的壓力傳感器。

進(jìn)一步的，所述混合筒通過熱交換管與所述罐體固定連接。

進(jìn)一步的，所述罐體頂部還設(shè)置有集氣罩。

本實(shí)用新型提供的凈化系統(tǒng)包括多個(gè)級(jí)別的凈化裝置，通過對(duì)各級(jí)別凈化裝置的設(shè)置與排布，可使得壓縮后的空氣得到高效凈化，而且也能夠根據(jù)凈化空氣的質(zhì)量對(duì)凈化過程進(jìn)行智能調(diào)節(jié)，從而達(dá)到節(jié)約能源的目的。

本實(shí)用新型提供的液態(tài)微生物生產(chǎn)裝置，通過采用上述凈化系統(tǒng)，可以對(duì)壓縮空氣進(jìn)行有效凈化并對(duì)凈化過程進(jìn)行智能調(diào)節(jié)，保證了發(fā)酵過程中空氣的潔凈度，并達(dá)到了節(jié)約能源的目的，為液態(tài)微生物生產(chǎn)的順利進(jìn)行提供了基礎(chǔ)。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實(shí)用新型的一些實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為實(shí)施例1中的凈化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為實(shí)施例2中的液態(tài)微生物生產(chǎn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為實(shí)施例2中的液態(tài)微生物生產(chǎn)裝置的另一結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為采用實(shí)施例1凈化系統(tǒng)的液態(tài)微生物生產(chǎn)裝置的流程簡圖。

圖標(biāo)：10-空氣壓縮機(jī)；11-一級(jí)凈化裝置；12-二級(jí)凈化裝置； 13-三級(jí)凈化裝置；14-第一導(dǎo)氣管；15-第二導(dǎo)氣管；16-導(dǎo)出管； 17-導(dǎo)氣支管；18-第一閥門；19-第二閥門；20-檢測控制器；21- 流量調(diào)節(jié)計(jì)；22-儲(chǔ)氣罐；23-油水分離器；30-罐體；31-進(jìn)料口； 32-進(jìn)氣口；33-出料口；34-混合筒；35-熱交換管；36-進(jìn)氣管；37-射流器；38-支架；39-攪拌器；40-電機(jī)。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中部”、“上”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。

實(shí)施例1

一般發(fā)酵工業(yè)所提到的“無菌空氣”是指通過除菌處理使空氣中含菌量降低到零或者達(dá)到潔凈度100級(jí)的潔凈空氣。潔凈度100級(jí)是指處理后的空氣中≥0.5um的微粒小于或等于100個(gè)ft³，生物微粒 0.1個(gè)/ft³、沉降量1200個(gè)/(ft².周)。

為了使得凈化后的空氣達(dá)到上述凈化指標(biāo)，如圖1所示，本實(shí)施例1提供的一種凈化系統(tǒng)，包括空氣壓縮機(jī)10，空氣壓縮機(jī)10的出口端依次設(shè)置有一級(jí)凈化裝置11、二級(jí)凈化裝置12和三級(jí)凈化裝置 13。

本實(shí)施例中采用一級(jí)凈化裝置11、二級(jí)凈化裝置12和三級(jí)凈化裝置13分別對(duì)不同類型的污染物進(jìn)行逐級(jí)過濾。一級(jí)凈化裝置11主要用于處理顆粒比較大的塵埃顆粒，而二級(jí)凈化裝置12主要用于處理顆粒相對(duì)較小的灰塵顆粒，而三級(jí)凈化裝置13則是對(duì)二級(jí)凈化裝置12凈化后的空氣做進(jìn)一步處理。對(duì)于上述凈化裝置可采用多種方式，如輻射除菌、熱除菌、靜電除菌、過濾除菌等。本實(shí)施例中選用介質(zhì)過濾凈化的方式，此為現(xiàn)有技術(shù)。其中，濾芯是其起到凈化作用的關(guān)鍵部件，濾芯的選材直接與待凈化的空氣質(zhì)量有關(guān)。

一級(jí)凈化裝置11和二級(jí)凈化裝置12之間采用第一導(dǎo)氣管14相連通，二級(jí)凈化裝置12和三級(jí)凈化裝置13之間采用第二導(dǎo)氣管15 相連通，三級(jí)凈化裝置13的出口端采用導(dǎo)出管16與液態(tài)微生物生產(chǎn)裝置相連。第一導(dǎo)氣管14和第二導(dǎo)氣管15的管徑和長度則根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要進(jìn)行確定。

在第二導(dǎo)氣管15的中部設(shè)置導(dǎo)氣支管17，導(dǎo)氣支管17一端與第二導(dǎo)氣管15相連通，另一端與導(dǎo)出管16相連通。導(dǎo)氣支管17的設(shè)置可以使得從二級(jí)凈化裝置12出來的氣體不經(jīng)過三級(jí)凈化裝置 13，直接進(jìn)入到導(dǎo)出管16，達(dá)到引流的作用。

在第二導(dǎo)氣管15上還設(shè)置有檢測控制器20，檢測控制器20本身為現(xiàn)有技術(shù)。檢測控制器20主要是用于測定從二級(jí)凈化裝置12 凈化后的空氣的質(zhì)量狀況，其中主要是顆粒污染物的含量。檢測控制器20位于二級(jí)凈化裝置12與導(dǎo)氣支管17之間的第二導(dǎo)氣管15上。在導(dǎo)氣支管17與第二導(dǎo)氣管15的交匯處還設(shè)置有第一閥門18。第一閥門18可實(shí)現(xiàn)第二導(dǎo)氣管15與導(dǎo)出管16之間的氣路開合和關(guān)閉，同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)第二導(dǎo)氣管15與三級(jí)凈化裝置13之間的氣路連接。

導(dǎo)出管16上還設(shè)置有第二閥門19，第二閥門19位于導(dǎo)氣支管 17與導(dǎo)出管16的交匯處。與第一閥門18作用相似，第二閥門19 可以實(shí)現(xiàn)導(dǎo)氣支管17與導(dǎo)出管16之間的氣路連接，也可用于控制三級(jí)凈化裝置13與導(dǎo)出管16之間的氣路連通。

進(jìn)一步的，檢測控制器20分別與第一閥門18和第二閥門19采用電連接，通過檢測控制器20可以控制第一閥門18和第二閥門19 的開啟和關(guān)閉。

進(jìn)一步的，空氣壓縮機(jī)10與一級(jí)凈化裝置11之間設(shè)置有儲(chǔ)氣罐 22。儲(chǔ)氣罐22作為空氣壓縮機(jī)10的一個(gè)后配置，它能存儲(chǔ)一定量的空氣，且輸出壓力比較平穩(wěn)，同時(shí)能夠降低氣路中的溫度，除去空氣中的部分水分、灰塵、雜質(zhì)等。儲(chǔ)氣罐22有立式、臥式等形式，在本實(shí)用型新中采用的是立式儲(chǔ)氣罐。

由于空氣中的雜菌通常依附在塵埃、油霧、水霧等，因此，在儲(chǔ)氣罐22與一級(jí)凈化裝置11之間還設(shè)置有油水分離器23。為進(jìn)一步提高油水的分離效果，還可以在油水分離器23之后加裝除霧器，除霧器的作用是將壓縮空氣中的油水分離器23分離不掉的微細(xì)的液態(tài)霧滴，攔截并重新聚集，使細(xì)小的顆粒，重新團(tuán)聚變大，并在重力的作用下，沉降排除。

進(jìn)一步的，導(dǎo)出管16上設(shè)置有用于調(diào)節(jié)氣體流量的流量調(diào)節(jié)計(jì) 21。

凈化系統(tǒng)的工作方式：采集自然界的氣體經(jīng)空氣壓縮機(jī)10壓縮后進(jìn)入儲(chǔ)氣罐22，又經(jīng)過油水分離器23用以分離空氣中的油水。從油水分離器23中出來的氣體通過管路依次進(jìn)入到一級(jí)凈化裝置11、二級(jí)凈化裝置12，位于二級(jí)凈化裝置12出口處的檢測控制器20檢測從二級(jí)凈化裝置12出來的空氣的質(zhì)量狀況，并根據(jù)具體情況對(duì)第一閥門18與第二閥門19的開合狀態(tài)進(jìn)行控制。

具體的，當(dāng)空氣的質(zhì)量狀況符合檢測控制器20自身預(yù)設(shè)的檢測指標(biāo)(即空氣質(zhì)量中的顆粒污染物含量小于預(yù)設(shè)值，空氣質(zhì)量達(dá)標(biāo)) 時(shí)，第一閥門18則將第二導(dǎo)氣管15與三級(jí)凈化裝置13之間的氣路關(guān)閉，將第二導(dǎo)氣管15與導(dǎo)出管16之間的氣路開啟，第二閥門19 將導(dǎo)氣支管17與導(dǎo)出管16之間的氣路開啟，將三級(jí)凈化裝置13與導(dǎo)出管16之間的氣路關(guān)閉，即空氣不經(jīng)過三級(jí)凈化裝置13，直接由二級(jí)凈化裝置12通過導(dǎo)氣支管17直接進(jìn)入到下一設(shè)備(液態(tài)微生物生產(chǎn)裝置)。

當(dāng)空氣的質(zhì)量狀況未達(dá)到檢測控制器20自身預(yù)設(shè)的檢測指標(biāo) (即空氣質(zhì)量中的顆粒污染物含量大于預(yù)設(shè)值，空氣質(zhì)量不達(dá)標(biāo))時(shí)，此時(shí)第一閥門18將第二導(dǎo)氣管15與三級(jí)凈化裝置13之間的氣路開啟，將第二導(dǎo)氣管15與導(dǎo)出管16之間的氣路關(guān)閉，第二閥門19將導(dǎo)氣支管17與導(dǎo)出管16之間的氣路關(guān)閉，將三級(jí)凈化裝置13與導(dǎo)出管16之間的氣路開啟。空氣由二級(jí)凈化裝置12進(jìn)入三級(jí)凈化裝置 13，通過三級(jí)凈化裝置13對(duì)空氣進(jìn)行進(jìn)一步凈化，而后再進(jìn)入到下一設(shè)備中。

通過將檢測控制器20與第一閥門18和第二閥門19之間的信號(hào)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，使得該凈化系統(tǒng)可根據(jù)實(shí)際空氣質(zhì)量對(duì)氣體是否需要進(jìn)行三級(jí)凈化裝置13處理做出智能調(diào)節(jié)，在簡化凈化步驟的同時(shí)，還達(dá)到了節(jié)約能源的目的。

實(shí)施例2

如圖2所示，本實(shí)施例2還提供了一種采用實(shí)施例1凈化系統(tǒng)的液態(tài)微生物生產(chǎn)裝置，包括罐體30和用于為罐體30提供凈化氣體的凈化系統(tǒng)，罐體30位于支架38之上，凈化系統(tǒng)位于罐體30的一側(cè)，凈化系統(tǒng)與罐體30相連接。凈化系統(tǒng)的具體結(jié)構(gòu)如實(shí)施例1所述。

罐體30的頂部設(shè)置有進(jìn)料口31和進(jìn)氣口32，底部設(shè)置有用于排料的出料口33。罐體30的內(nèi)部設(shè)有混合筒34，混合筒34可以為直筒，也可以為錐形筒。在本實(shí)施例中，混合筒34為直筒?；旌贤?34設(shè)置有夾層，通過夾層進(jìn)行換熱，用于維持適宜的發(fā)酵溫度?；旌贤?4通過熱交換管35與罐體30固定連接。

凈化系統(tǒng)的導(dǎo)出管16通過進(jìn)氣口32與罐體30內(nèi)部的進(jìn)氣管36 相連，進(jìn)氣管36伸入混合筒34內(nèi)部。從圖中可以看出，進(jìn)氣管36 在罐體30內(nèi)部分成兩支，兩支進(jìn)氣管36均伸入到混合筒34內(nèi)部。

為增強(qiáng)氣體與液體的攪拌混合，促進(jìn)氣體在液相中的溶解效率提高，在進(jìn)氣管36的底部出口端安裝有射流器37。經(jīng)由射流器37后的氣體經(jīng)高速射出后，此射流產(chǎn)生的負(fù)壓和卷吸作用將罐體30中的液體吸入混合筒34，實(shí)現(xiàn)了氣體與液體的劇烈混合，使得產(chǎn)生的氣泡多而細(xì)膩。

罐體30內(nèi)部的溫度、壓力對(duì)于整個(gè)發(fā)酵過程的影響也非常重要，罐體30上設(shè)置有用于檢測罐體30內(nèi)部溫度的溫度傳感器，和用于檢測罐體30內(nèi)部壓力的壓力傳感器。通過溫度傳感器和壓力傳感器對(duì)罐體30內(nèi)的溫度、壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，有利于對(duì)發(fā)酵過程的順利進(jìn)行。其中，溫度傳感器的數(shù)量為多個(gè)，可對(duì)罐體30的多點(diǎn)位進(jìn)行溫度測量，以更好的掌控發(fā)酵速度與發(fā)酵質(zhì)量。

應(yīng)該說明的是，在罐體30頂部還設(shè)置有集氣罩。當(dāng)向罐體30 內(nèi)投放固體物料時(shí)會(huì)有少量粉塵產(chǎn)生，通過集氣罩收集后匯入凈化系統(tǒng)中進(jìn)行凈化處理。

另外，為進(jìn)一步增強(qiáng)氣體在液相中的混合分散，可在罐體30內(nèi)部設(shè)置攪拌器39，具體如圖3所示。通過設(shè)置在罐體30頂部的電機(jī) 40對(duì)攪拌器39進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。氣體從射流器37排出到混合筒34底部，上升氣泡遇到攪拌器39，被再次分散，以進(jìn)一步增加空氣在液相中的溶解速率。

采用實(shí)施例1中的凈化系統(tǒng)的液態(tài)微生物生產(chǎn)裝置的工藝流程圖具體如圖4所示。從圖中可以看出，檢測控制器20可用于檢測二級(jí)凈化裝置12出來的空氣質(zhì)量，從而為空氣是否需要進(jìn)行三級(jí)凈化裝置13提供判斷依據(jù)。

從上述內(nèi)容可以看出，本實(shí)用新型具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：

1、本實(shí)用新型提供的凈化系統(tǒng)，包括多個(gè)級(jí)別的凈化裝置，通過對(duì)各級(jí)別凈化裝置的設(shè)置與排布，可使得壓縮后的空氣得到高效凈化，而且也能夠根據(jù)凈化空氣的質(zhì)量對(duì)凈化過程進(jìn)行智能調(diào)節(jié)，從而達(dá)到節(jié)約能源的目的。

2、本實(shí)用新型提供的液態(tài)微生物生產(chǎn)裝置，通過采用上述凈化系統(tǒng)，可以對(duì)壓縮空氣進(jìn)行有效凈化并對(duì)凈化過程進(jìn)行智能調(diào)節(jié)，保證了發(fā)酵過程中空氣的潔凈度同時(shí)，并節(jié)約了能源，為液態(tài)微生物生產(chǎn)的順利進(jìn)行奠定了基礎(chǔ)。

3、本實(shí)用新型提供的的液態(tài)微生物生產(chǎn)裝置，通過將射流器與攪拌器配合使用，使得液相中的氣泡多而細(xì)膩，進(jìn)一步增大了液相中的溶氧速率。

最后應(yīng)說明的是：以上各實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。