用于連續(xù)發(fā)酵或間隙發(fā)酵的發(fā)酵裝備及發(fā)酵工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于生物質(zhì)精煉的工業(yè)化連續(xù)發(fā)酵或間隙發(fā)酵的混合發(fā)酵裝備，包括管線、閥門、儲罐和至少5個罐，其中，1#、2#罐相互并聯(lián)管線設(shè)置，3#、4#發(fā)酵罐相互并聯(lián)管線設(shè)置，所述并聯(lián)設(shè)置的1#、2#、所述并聯(lián)設(shè)置的3#、4#發(fā)酵罐與5#發(fā)酵罐以及其他發(fā)酵罐依次并聯(lián)管線連接,所述5#發(fā)酵罐與其他發(fā)酵罐依次串聯(lián)管線連接；每個發(fā)酵罐的上部設(shè)有進(jìn)料口與進(jìn)料管線連接，下部設(shè)有出料口與儲罐通過排料母管線連接；所述管線均設(shè)有閥門，可實現(xiàn)連續(xù)發(fā)酵和間隙發(fā)酵兩種工藝，且本發(fā)明可隨生產(chǎn)條件的變化隨時調(diào)整發(fā)酵時間和發(fā)酵進(jìn)程，從而實現(xiàn)了最優(yōu)化的發(fā)酵控制和調(diào)整，并提高丁醇或乙醇發(fā)酵產(chǎn)量、降低生產(chǎn)成本。
【專利說明】用于連續(xù)發(fā)酵或間隙發(fā)酵的發(fā)酵裝備及發(fā)酵工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于生物化工【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種用于生物質(zhì)精煉的工業(yè)化的連續(xù)發(fā)酵或間隙發(fā)酵的發(fā)酵裝備及發(fā)酵工藝。

【背景技術(shù)】
[0002]丁醇或乙醇發(fā)酵生產(chǎn)過程中，正常連續(xù)發(fā)酵流程是發(fā)酵液從1號罐到N號罐依次經(jīng)N個管線閥門進(jìn)入儲罐。
[0003]在實際工業(yè)生產(chǎn)中，由于生產(chǎn)條件的變化和發(fā)酵的進(jìn)程變化，在1號罐到N號罐中的發(fā)酵液將經(jīng)歷不同的發(fā)酵階段，每個發(fā)酵罐中的發(fā)酵液的發(fā)酵程度也不一定會按發(fā)酵罐的序號來依次遞增，特別是一旦某發(fā)酵罐出現(xiàn)染菌的特殊情況，就要求操作人員能及時調(diào)整發(fā)酵時間和發(fā)酵進(jìn)程，使連續(xù)發(fā)酵過程可以按照實際需要來切換到間隙發(fā)酵過程，從而實現(xiàn)了最優(yōu)化的發(fā)酵控制和調(diào)整。
[0004]天津理工大學(xué)于2010-08-31申請的CN201010267618.6 “一種丙酮丁醇原位萃取連續(xù)發(fā)酵裝置及工藝”:提供了一種丙酮丁醇原位萃取連續(xù)發(fā)酵的裝置及工藝，該裝置包括一號種子罐、二號種子罐交替接種，將丙酮丁醇發(fā)酵分為兩個階段連續(xù)操作，第一階段為常規(guī)產(chǎn)酸期發(fā)酵，第二個階段為原位萃取產(chǎn)物合成期發(fā)酵，在第二個階段采用萃取與發(fā)酵耦合的方法，配合低速攪拌，最大限度的降低產(chǎn)物抑制作用，大大提高丁醇發(fā)酵效率，最后通過靜相處理，實現(xiàn)醪液和發(fā)酵產(chǎn)物的初步分離。本發(fā)明的優(yōu)點是:采用該裝置及工藝進(jìn)行生產(chǎn)，萃取效果好，能夠顯著提高發(fā)酵產(chǎn)物中的丁醇比例，可大大降低生產(chǎn)成本，具有明顯的經(jīng)濟效益；該工藝科學(xué)合理，流程裝置簡單且易于實施，可在傳統(tǒng)丁醇發(fā)酵工藝流程中稍加改造即可實現(xiàn)本發(fā)明提供的發(fā)酵新工藝，應(yīng)用前景廣闊。
[0005] 申請人:王建設(shè)于2010-03-12申請的CN201010122897.7 “一種連續(xù)萃取發(fā)酵生產(chǎn)生物丁醇的方法和裝置”:本發(fā)明屬于發(fā)酵生產(chǎn)生物丁醇【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種淀粉類物質(zhì)和糖類物質(zhì)萃取發(fā)酵生產(chǎn)生物丁醇的方法及裝置，發(fā)酵醪液由前一發(fā)酵罐排出后送入下一發(fā)酵罐依次繼續(xù)發(fā)酵，發(fā)酵醪液由前一發(fā)酵罐送入下一發(fā)酵罐的壓罐輸送過程中加入萃取劑混合進(jìn)行萃取丁醇，萃取劑將發(fā)酵醪液中產(chǎn)生的丁醇萃取分離出來后，再將萃取劑和丁醇的混合物分離后的發(fā)酵醪液送入下一發(fā)酵罐進(jìn)行發(fā)酵。本發(fā)明實現(xiàn)了連續(xù)萃取發(fā)酵生產(chǎn)生物丁醇的方法和裝置，通過連續(xù)添加萃取劑，連續(xù)分離生物丁醇，連續(xù)補加原始醪液的辦法來實現(xiàn)生產(chǎn)生物丁醇的，最高可提高生物丁醇產(chǎn)率3倍，節(jié)省二分之一蒸汽，減少百分之六十以上的廢水排放，為生物丁醇生產(chǎn)企業(yè)帶來非?？捎^的經(jīng)濟效益。
[0006]以上在根據(jù)不同的需求選用連續(xù)發(fā)酵和間隙發(fā)酵時需要需用不同的裝置，都不能在同一設(shè)備上進(jìn)行，成本大，占地面積大，耗費資金大，給企業(yè)的生產(chǎn)運營帶來很大的資金耗費。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種既可進(jìn)行連續(xù)發(fā)酵又可進(jìn)行間隙發(fā)酵的混合發(fā)酵裝置及工藝，以串并聯(lián)結(jié)構(gòu)連接的發(fā)酵罐組，在發(fā)酵生產(chǎn)過程中，只要發(fā)酵液一旦滿足了蒸餾處理條件就可將發(fā)酵液立刻導(dǎo)入蒸餾處理工序，有效地調(diào)整和控制發(fā)酵生產(chǎn)流程的進(jìn)程和條件，從而縮短了總的發(fā)酵過程時間，使同一生產(chǎn)裝置可根據(jù)不同的生產(chǎn)負(fù)荷要求，一次工藝完成間隙發(fā)酵或連續(xù)發(fā)酵，即同一生產(chǎn)設(shè)備可完成發(fā)酵間隙和連續(xù)發(fā)酵兩種生產(chǎn)工藝，達(dá)到了穩(wěn)定操作的目的。
[0008]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0009]一種用于連續(xù)發(fā)酵或間隙發(fā)酵的發(fā)酵裝備，包括管線、閥門、儲罐和至少5個罐，其中，1#、2#罐相互并聯(lián)管線設(shè)置，3#、4#發(fā)酵罐相互并聯(lián)管線設(shè)置，所述并聯(lián)設(shè)置的1#、2#、所述并聯(lián)設(shè)置的3#、4#發(fā)酵罐與5#發(fā)酵罐以及其他發(fā)酵罐依次并聯(lián)管線連接，所述5#發(fā)酵罐與其他發(fā)酵罐依次串聯(lián)管線連接；每個發(fā)酵罐的上部設(shè)有進(jìn)料口與進(jìn)料管線連接，下部設(shè)有出料口與儲罐通過排料母管線連接；所述管線均設(shè)有閥門。其中，1#、2#罐在連續(xù)發(fā)酵時為育種罐，間隙發(fā)酵時為發(fā)酵罐。
[0010]優(yōu)選地，所述排料母管線設(shè)有1閥、2閥和3閥，所述1閥在2#和3#發(fā)酵罐罐下排料閥之間，2閥在4#和5#發(fā)酵罐罐下排料閥之間，3閥在最后一個n#罐的罐下排料閥之前。(η彡5)
[0011]優(yōu)選地，所述1閥前的排料母管線設(shè)有管線分別連到3#發(fā)酵罐和4#發(fā)酵罐的上部，并分別裝有閥、32閥及I閥、42閥；所述2閥前的排料母管線設(shè)有管線連到5#發(fā)酵罐，并裝有閥、52閥；所述5#發(fā)酵罐罐下排料閥的上部設(shè)有管線連接到6#發(fā)酵罐上部，并裝有閥、62閥；所述6#發(fā)酵罐罐下排料閥的上部設(shè)有管線連接到7#發(fā)酵罐上部，并裝有閥、72閥；……所述(n-1)#發(fā)酵罐罐下排料閥的上部設(shè)有管線連接到n#發(fā)酵罐上部，并裝有叫閥、n2閥。如此，可以實現(xiàn)1#、2#罐相互并聯(lián)設(shè)置，3#、4#發(fā)酵罐相互并聯(lián)設(shè)置，所述并聯(lián)設(shè)置的1#、2#罐、所述并聯(lián)設(shè)置的3#、4#發(fā)酵罐與5#發(fā)酵罐以及其他發(fā)酵罐依次串聯(lián)設(shè)置。
[0012]一種連續(xù)的發(fā)酵工藝，利用上述的混合發(fā)酵裝備，包括以下步驟:
[0013]1)所述1閥、2閥、3閥全部關(guān)閉；
[0014]2)物料和種子按照比例混合分別進(jìn)1#育種罐和2#育種罐，當(dāng)其中任一育種罐的物料和種子達(dá)到要求的數(shù)量時，進(jìn)入3#發(fā)酵罐或4#發(fā)酵罐進(jìn)行發(fā)酵；
[0015]進(jìn)入3#發(fā)酵罐時和32閥打開，進(jìn)4#發(fā)酵罐時I和42閥打開；
[0016]當(dāng)另一育種罐達(dá)到要求的數(shù)量進(jìn)入另一發(fā)酵罐進(jìn)行發(fā)酵；
[0017]3)當(dāng)3#發(fā)酵罐或4#發(fā)酵罐的降糖指標(biāo)滿足要求即進(jìn)入5#發(fā)酵罐及/或與之串聯(lián)的其他發(fā)酵罐進(jìn)行發(fā)酵；
[0018]此時5#及其之后發(fā)酵罐罐上的種子、進(jìn)料、空氣閥全部關(guān)閉；除最后n#發(fā)酵罐罐下排料閥打開排料外，5#及其之后其他發(fā)酵罐罐下排料閥全部關(guān)閉；5i閥、52閥……ηι閥、n2閥全部打開；
[0019]4)當(dāng)滿足降糖指標(biāo)時，發(fā)酵結(jié)束的發(fā)酵液從最后n#發(fā)酵罐進(jìn)入儲罐；
[0020]5)當(dāng)其中一育種罐進(jìn)發(fā)酵罐時，另一育種罐開始進(jìn)物料和種子，按照上述步驟循環(huán)往復(fù)。
[0021]優(yōu)選地，所述育種罐的種子由無菌空氣或蒸汽壓入發(fā)酵罐。
[0022]一種間隙的發(fā)酵工藝，利用上述的混合發(fā)酵裝備，包括以下步驟:
[0023]1)所述1閥、2閥、3閥全部打開，閥、32閥......&閥、n2閥全部關(guān)閉。
[0024]2)所述罐上部的進(jìn)料閥在進(jìn)料時打開，不進(jìn)料時關(guān)閉；
[0025]所述罐上部的進(jìn)種子閥在進(jìn)種子時打開，不進(jìn)種子時關(guān)閉；
[0026]所述罐上部的空氣閥在需升壓和往儲罐壓料時打開，其他情況下關(guān)閉；
[0027]所述罐下部的排料閥在往儲罐壓料和罐清洗時打開，其他情況下關(guān)閉；
[0028]3)物料和種子按照比例分別進(jìn)入至少4個發(fā)酵罐進(jìn)行發(fā)酵，當(dāng)某一發(fā)酵罐的發(fā)酵液達(dá)到了一定的降糖指標(biāo)，即可通過控制閥門將此罐發(fā)酵結(jié)束的滿足蒸餾處理條件的發(fā)酵液壓入儲罐。
[0029]優(yōu)選地，所述滿足了蒸餾處理條件包括ABE濃度不再增加、菌種活化減弱、染菌或殘?zhí)菨舛冉档偷絣g/100ml以下。
[0030]優(yōu)選地，當(dāng)某一發(fā)酵罐的發(fā)酵液滿足一定的條件，即可通過控制閥門與選定的發(fā)酵罐連通。
[0031]優(yōu)選地，當(dāng)某一發(fā)酵罐的發(fā)酵液滿足蒸餾處理條件時，直接連接到儲罐，進(jìn)入蒸餾處理工序。
[0032]優(yōu)選地，將滿足蒸餾處理條件的發(fā)酵罐，將相關(guān)聯(lián)的閥門關(guān)閉或打開，將發(fā)酵液由無菌空氣或蒸汽壓入儲罐。
[0033]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點:
[0034]1)本發(fā)明將常規(guī)的用于連續(xù)發(fā)酵的串聯(lián)發(fā)酵罐組裝置改進(jìn)成一種串并聯(lián)結(jié)構(gòu)的發(fā)酵罐組裝置，使連續(xù)發(fā)酵工序流程可以按照實際的發(fā)酵工況，選用間隙發(fā)酵或連續(xù)發(fā)酵的工序流程。使?jié)M足一定條件的發(fā)酵液能夠及時的導(dǎo)入蒸餾處理工序，從而減少了該批發(fā)酵液在發(fā)酵生產(chǎn)線上的停留時間，并使已生產(chǎn)出的ABE溶劑或乙醇可以得以回收。能夠根據(jù)經(jīng)營形勢的不同要求在同一裝置上實現(xiàn)不同的產(chǎn)能，避免在產(chǎn)量低時使用連續(xù)發(fā)酵的方法造成發(fā)酵液停留時間過長，而帶來大面積染菌的風(fēng)險。
[0035]2)本發(fā)明可以使多個發(fā)酵罐中的任意一個和其他與之不相鄰的發(fā)酵罐直接相連，并且可以直接連接到最后的儲罐。利用該設(shè)備發(fā)酵生產(chǎn)，發(fā)酵過程可以根據(jù)發(fā)酵的程度和條件進(jìn)行有效地排列組合，保證任意一個發(fā)酵罐的所需發(fā)酵時間可以實時地調(diào)整，從而做到不論發(fā)酵過程出現(xiàn)意外情況，如染菌，菌種老化，發(fā)酵條件發(fā)生意外的突變等等，都可以及時有效的處理生產(chǎn)線上的發(fā)酵液，減少發(fā)酵生產(chǎn)中的發(fā)酵液損失，提高工作效率。
[0036]3)本發(fā)明中所述的罐與罐之間的連接管路是固定的金屬管如不銹鋼管連接時，發(fā)酵液的流向控制是通過在金屬管端口的管線閥門按照不同要求調(diào)整控制的。例如，假如需要將4#發(fā)酵罐的發(fā)酵液越過5#......(n-Ι) #發(fā)酵罐而直接送到n#發(fā)酵罐，只須將發(fā)酵罐4#
和5#?(n-Ι)罐之間的管線閥門關(guān)閉，并將發(fā)酵罐4#和n#之間的管線閥門打開，這樣就可及時調(diào)整發(fā)酵時間和進(jìn)程，有效的利用了整套設(shè)備的發(fā)酵產(chǎn)能。
[0037]4)本發(fā)明中所述的罐與罐之間的連接管路可以是采用軟管連接。在實際連續(xù)發(fā)酵過程，按照發(fā)酵過程的實際要求，例如，當(dāng)某一發(fā)酵罐的發(fā)酵液滿足了蒸餾處理條件(ABE濃度不再增加、菌種活化減弱、染菌、殘?zhí)菨舛冉档偷揭欢ǖ闹笜?biāo)等)，就可以切斷該發(fā)酵罐與其相鄰的下一個發(fā)酵罐的連接，同時通過并聯(lián)軟管將連接到儲罐，進(jìn)入蒸餾處理工序。
[0038]5)本發(fā)明的發(fā)酵過程只要發(fā)酵液一旦滿足了蒸餾處理條件，如:ABE濃度不再提高，菌種活化減弱，染菌，Ph值太高或太低，殘?zhí)菨舛冉档瓦_(dá)到一定的指標(biāo)等，就可以將發(fā)酵液立刻導(dǎo)入蒸餾處理工序，從而縮短了總的發(fā)酵過程時間，減少發(fā)酵液的浪費，提高了生產(chǎn)效率；如果n#發(fā)酵罐的發(fā)酵液中的殘?zhí)菨舛忍?，而菌種具有足夠的活性，就可以延長其發(fā)酵時間，使可以利用的糖液得到充分的利用，減少發(fā)酵液的浪費，提高了生產(chǎn)效率。在發(fā)酵生產(chǎn)過程中，有效地調(diào)整和控制發(fā)酵生產(chǎn)流程的進(jìn)程和條件，使發(fā)酵工藝控制可以根據(jù)需要選用連續(xù)發(fā)酵或間隙發(fā)酵工藝，增加了發(fā)酵生產(chǎn)過程的控制和調(diào)節(jié)靈活性，減少發(fā)酵液的浪費，提高了生產(chǎn)效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0039]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0040]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步描述:
[0041]實施例1
[0042]如圖1所示，本實施例包括管線、閥門、儲罐和8個罐，其中，1#、2#罐相互并聯(lián)管線設(shè)置，在連續(xù)發(fā)酵時為育種罐，間隙發(fā)酵時為發(fā)酵罐；3#、4#發(fā)酵罐相互并聯(lián)管線設(shè)置，所述并聯(lián)設(shè)置的1#、2#、所述并聯(lián)設(shè)置的3#、4#發(fā)酵罐與5#發(fā)酵罐以及其他發(fā)酵罐依次并聯(lián)管線連接，所述5#發(fā)酵罐與其他發(fā)酵罐依次串聯(lián)管線連接；每個發(fā)酵罐的上部設(shè)有進(jìn)料口與進(jìn)料管線連接，下部設(shè)有出料口與儲罐通過排料母管線連接；所述管線均設(shè)有閥門。
[0043]所述8個罐中每個罐上有種子管線和閥門、進(jìn)料管線和閥門、無菌空氣管線和閥門，罐上分別有種子管線、進(jìn)料管線、無菌空氣管線的母管線；每個罐罐下有排料管線和閥門，罐下有連接每個排料管線的排料母管線。
[0044]在罐下排料母管線上分別加裝1閥、2閥和3閥，1閥在2#和3#發(fā)酵罐罐下排料閥之間，2閥在4#和5#發(fā)酵罐罐下排料閥之間，3閥在8#罐罐下排料閥之前。
[0045]從排料母管線上的1閥前有管線分別連到3#發(fā)酵罐和4#發(fā)酵罐的上部，并分別裝有閥、32閥及I閥、42閥；從排料管線上的2閥前有管線連到5#發(fā)酵罐，并裝有閥、52閥；從5#發(fā)酵罐罐下排料閥的上部有管線連接到6#發(fā)酵罐上部，并裝有閥、62閥；從6#發(fā)酵罐罐下排料閥的上部有管線連接到7#發(fā)酵罐上部，并裝有閥、72閥；從7#發(fā)酵罐罐下排料閥的上部有管線連接到8#發(fā)酵罐上部，并裝有閥、82閥。
[0046]連續(xù)發(fā)酵:
[0047]利用上述混合發(fā)酵裝備，包括以下步驟:
[0048]1閥、2閥、3閥全部關(guān)閉。
[0049]1)物料和種子按照4:1的比例進(jìn)入1#育種罐，當(dāng)1#育種罐的物料和種子達(dá)到80%液位時，打開2#育種罐的物料閥和種子閥也按照4:1的比例向2#育種罐進(jìn)料；然后關(guān)閉1#育種罐的物料閥和種子閥停止進(jìn)物料和種子，打開1#育種罐的罐底排料閥，由無菌空氣或蒸汽壓入發(fā)酵罐進(jìn)入3#發(fā)酵罐進(jìn)行發(fā)酵；
[0050]當(dāng)2#育種罐達(dá)到80%液位時打開1#育種罐的物料閥和種子閥再次按照4:1的比例進(jìn)入1#育種罐，關(guān)閉2#育種罐的物料閥和種子閥停止進(jìn)料，打開2#育種罐的罐底排料閥，由無菌空氣或蒸汽壓入4#發(fā)酵罐進(jìn)行發(fā)酵；
[0051]當(dāng)1#育種罐向3#發(fā)酵罐壓料時，和32閥打開；或2#育種罐向4#育種罐壓料時4和42閥打開；
[0052]2)當(dāng)3#發(fā)酵罐的降糖指標(biāo)達(dá)到2.8g/100ml以下時，打開罐頂部的空氣(蒸汽)閥門將發(fā)酵液壓入5#、6#、7#、8#發(fā)酵罐進(jìn)行發(fā)酵；此時5#、6#、7#、8#發(fā)酵罐罐上的種子、進(jìn)料、空氣閥全部關(guān)閉，5#、6#、7#發(fā)酵罐罐下排料閥全部關(guān)閉，8#發(fā)酵罐罐下排料閥打開排料A閥、52閥、閥、62閥、閥、72閥、閥、82閥全部打開；
[0053]3)最后8#發(fā)酵罐的發(fā)酵液ABE濃度不再增加、菌種活化減弱、出現(xiàn)染菌現(xiàn)象或殘?zhí)菨舛纫呀?jīng)降低到lg/100ml以下時意味著發(fā)酵結(jié)束，發(fā)酵結(jié)束的發(fā)酵液從第八發(fā)酵罐被壓入儲罐，從而實現(xiàn)了連續(xù)發(fā)酵的過程。
[0054]4)當(dāng)2# (或1#)育種罐進(jìn)發(fā)酵罐時，1# (或2#)育種罐又開始進(jìn)物料和種子，按照上述步驟循環(huán)往復(fù)。
[0055]間隙發(fā)酵:
[0056]如圖1所示，1閥、2閥、3閥全部打開，閥?82閥全部關(guān)閉。罐上部的進(jìn)料閥在進(jìn)料時打開，不進(jìn)料時關(guān)閉；罐上部的進(jìn)種子閥在進(jìn)種子時打開，不進(jìn)種子時關(guān)閉；罐上部的空氣閥在需升壓和往儲罐壓料時打開，其他情況下關(guān)閉；罐下部的排料閥在往儲罐壓料和罐清洗時打開，其他情況下關(guān)閉。
[0057]物料和種子按照比例進(jìn)入1#發(fā)酵罐，當(dāng)所進(jìn)物料和種子總液體高度達(dá)到或小于罐體有效計量高度的80%時停止進(jìn)料，開始進(jìn)2#發(fā)酵罐；當(dāng)2#發(fā)酵罐的物料和種子總液體高度達(dá)到或小于罐體有效計量高度的80%時停止進(jìn)料，開始進(jìn)3#發(fā)酵罐；以此類推，至少使用4個發(fā)酵罐進(jìn)行發(fā)酵。當(dāng)某一發(fā)酵罐的發(fā)酵液到達(dá)以下其中一種指標(biāo)即可:ABE濃度不再增加、菌種活化減弱至活力大于8分鐘、出現(xiàn)染菌現(xiàn)象即有丙丁菌之外的雜菌出現(xiàn)或殘?zhí)菨舛纫呀?jīng)降低到lg/100ml以下時，意味著發(fā)酵結(jié)束，發(fā)酵結(jié)束的發(fā)酵液由無菌空氣或蒸汽被壓入儲罐，從而實現(xiàn)了間隙發(fā)酵的過程。
[0058]上述罐與罐之間的連接管線可以是固定的金屬管，如不銹鋼管通過管線閥門連接，也可以采用移動的軟管，這些軟管可按照發(fā)酵過程的實際要求將某一發(fā)酵罐并聯(lián)地連接到另外一個發(fā)酵罐。
[0059]實施例2
[0060]本實施例與實施例1不同之處在于，采用5個罐進(jìn)行發(fā)酵，即在5#發(fā)酵罐中進(jìn)行發(fā)酵直到滿足蒸餾處理條件。
[0061]發(fā)明上述實施例僅為本專利較好的實施方式，凡采用本技術(shù)方案描述的構(gòu)造、特征及在其精神原理上的變化、修飾均屬于本專利的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于連續(xù)發(fā)酵或間隙發(fā)酵的發(fā)酵裝備，其特征在于，包括管線、閥門、儲罐和至少5個罐，其中，1#、2#罐相互并聯(lián)管線設(shè)置，3#、4#發(fā)酵罐相互并聯(lián)管線設(shè)置，所述并聯(lián)設(shè)置的1#、2#、所述并聯(lián)設(shè)置的3#、4#發(fā)酵罐與5#發(fā)酵罐以及其他發(fā)酵罐依次并聯(lián)管線連接，所述5#發(fā)酵罐與其他發(fā)酵罐依次串聯(lián)管線連接；每個發(fā)酵罐的上部設(shè)有進(jìn)料口與進(jìn)料管線連接，下部設(shè)有出料口與儲罐通過排料母管線連接；所述管線均設(shè)有閥門。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于連續(xù)發(fā)酵或間隙發(fā)酵的發(fā)酵裝備，其特征在于，所述排料母管線設(shè)有I閥、2閥和3閥，所述I閥在2#和3#發(fā)酵罐罐下排料閥之間，2閥在4#和5#發(fā)酵罐罐下排料閥之間，3閥在最后一個n#罐的罐下排料閥之前。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于連續(xù)發(fā)酵或間隙發(fā)酵的發(fā)酵裝備，其特征在于，所述I閥前的排料母管線設(shè)有管線分別連到3#發(fā)酵罐和4#發(fā)酵罐的上部，并分別裝有S1閥、32閥及I閥、42閥；所述2閥前的排料母管線設(shè)有管線連到5#發(fā)酵罐，并裝有S1閥、52閥；所述5#發(fā)酵罐罐下排料閥的上部設(shè)有管線連接到6#發(fā)酵罐上部，并裝有閥、62閥；所述6#發(fā)酵罐罐下排料閥的上部設(shè)有管線連接到7#發(fā)酵罐上部，并裝有T1閥、72閥；……所述(n-1)#發(fā)酵罐罐下排料閥的上部設(shè)有管線連接到n#發(fā)酵罐上部，并裝有Ill閥、n2閥。
4.一種連續(xù)的發(fā)酵工藝，其特征在于，利用權(quán)利要求3所述的混合發(fā)酵裝備，包括以下步驟: 1)所述I閥、2閥、3閥全部關(guān)閉； 2)物料和種子按照比例混合分別進(jìn)1#育種罐和2#育種罐，當(dāng)其中任一育種罐的物料和種子達(dá)到要求的數(shù)量時，進(jìn)入3#發(fā)酵罐或4#發(fā)酵罐進(jìn)行發(fā)酵； 進(jìn)入3#發(fā)酵罐時S1和32閥打開，進(jìn)4#發(fā)酵罐時I和42閥打開； 當(dāng)另一育種罐達(dá)到要求的數(shù)量進(jìn)入另一發(fā)酵罐進(jìn)行發(fā)酵； 3)當(dāng)3#發(fā)酵罐或4#發(fā)酵罐的降糖指標(biāo)滿足要求即進(jìn)入5#發(fā)酵罐及/或與之串聯(lián)的其他發(fā)酵罐進(jìn)行發(fā)酵； 此時5#及其之后發(fā)酵罐罐上的種子、進(jìn)料、空氣閥全部關(guān)閉；除最后n#發(fā)酵罐罐下排料閥打開排料外，5#及其之后其他發(fā)酵罐罐下排料閥全部關(guān)閉A閥、52閥……Ii1閥、n2閥全部打開； 4)當(dāng)滿足降糖指標(biāo)時，發(fā)酵結(jié)束的發(fā)酵液從最后n#發(fā)酵罐進(jìn)入儲罐； 5)當(dāng)其中一育種罐進(jìn)發(fā)酵罐時,另一育種罐開始進(jìn)物料和種子,按照上述步驟循環(huán)往復(fù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)酵工藝，其特征在于，所述育種罐的種子由無菌空氣或蒸汽壓入發(fā)酵罐。
6.一種間隙的發(fā)酵工藝，其特征在于，利用權(quán)利要求2所述的混合發(fā)酵裝備，包括以下步驟: 1)所述I閥、2閥、3閥全部打開4閥、32閥......1i1閥、n2閥全部關(guān)閉。 2)所述罐上部的進(jìn)料閥在進(jìn)料時打開，不進(jìn)料時關(guān)閉； 所述罐上部的進(jìn)種子閥在進(jìn)種子時打開，不進(jìn)種子時關(guān)閉； 所述罐上部的空氣閥在需升壓和往儲罐壓料時打開，其他情況下關(guān)閉； 所述罐下部的排料閥在往儲罐壓料和罐清洗時打開，其他情況下關(guān)閉； 3)物料和種子按照比例分別進(jìn)入至少4個發(fā)酵罐進(jìn)行發(fā)酵，當(dāng)某一發(fā)酵罐的發(fā)酵液達(dá)到了一定的降糖指標(biāo)，即可通過控制閥門將此罐發(fā)酵結(jié)束的滿足蒸餾處理條件的發(fā)酵液壓入儲。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)酵工藝，其特征在于，所述滿足了蒸餾處理條件包括ABE濃度不再增加、菌種活化減弱、染菌或殘?zhí)菨舛冉抵羖g/100ml以下。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)酵工藝，其特征在于，當(dāng)某一發(fā)酵罐的發(fā)酵液滿足一定的條件，即可通過控制閥門與選定的發(fā)酵罐連通。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)酵工藝，其特征在于，當(dāng)某一發(fā)酵罐的發(fā)酵液滿足蒸餾處理條件時，直接連接到儲罐，進(jìn)入蒸餾處理工序。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)酵工藝，其特征在于，將滿足蒸餾處理條件的發(fā)酵罐，將相關(guān)聯(lián)的閥門關(guān)閉或打開，將發(fā)酵液由無菌空氣或蒸汽壓入儲罐。
【文檔編號】C12M1/00GK104293647SQ201410484511
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月19日
【發(fā)明者】楊文斌, 徐煥文, 劉雄健, 狄月發(fā) 申請人:北京利晟新能生物科技中心（有限合伙）