CN110935274A - 一种降低氨基酸发酵染菌的空气过滤装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种降低氨基酸发酵染菌的空气过滤装置，它包括进气管；所述进气管的后面依次设有过滤盒、空气压缩器、空气储罐、冷却箱、旋风分离器、除湿器、加热箱、冷却箱、空气总过滤器和空气分过滤器，洁净空气通过空气分过滤器后进入无菌空气储罐中储存；所述无菌空气储罐与发酵设备连接。本发明结构简单，采用多层过滤和灭菌，并且滤芯多组并联可以随时更换，有效的解决了现有技术的氨基酸发酵中空气***存在过滤效果差、容易染菌的技术问题。

Description

一种降低氨基酸发酵染菌的空气过滤装置

技术领域

本发明属于发酵设备技术领域，具体涉及一种降低氨基酸发酵染菌的空气过滤装置。

背景技术

在氨基酸发酵产业生产中，生产过程大多为纯种培养过程，发酵生产要顺利进行的一个重要条件就是要保证微生物的纯种培养，需要在没有杂菌污染的条件下进行。在实际生产中，由于工艺设计不合理、设备缺陷、人员失误等原因，往往造成发酵染菌。由于带有杂菌的发酵生产会消耗培养基中的营养物质，其代谢产物甚至影响生产菌的生长及代谢，造成发酵产率下降。一旦发生染菌，就应该尽快找出污染的原因，并采取相应的有效措施，把发酵染菌造成的损失降低到最小。据报道，谷氨酸发酵噬菌体染菌率1%-2%。因此降低染菌率是发酵生产的工作重点，也是企业提高新产品得率，降低产品成本的重要手段。

在氨基酸发酵生产中，通常所说的染菌包括两种：一是染噬菌体，其对生产的危害十分巨大，若大规模爆发工厂将面临被迫停产的状况。虽然噬菌体危害巨大，但只要防噬菌体各项工作落实到位，基本可以在发酵过程中杜绝噬菌体的侵染，另一种是染杂菌，所谓杂菌就是氨基酸生产菌以外的菌体。同时杂菌的侵入往往是在纯种培养过程中污染噬菌体的前兆，所以防染菌必须要确立预防为主的思想，加强生产中的管理工作，将染菌因素消灭在萌芽状态。发酵过程中的染菌原因主要集中在以下几个方面：空气***、环境因素、设备因素、操作因素和种子因素等几个方面。

空气***是造成发酵过程中染菌的主要原因，空气在进入发酵设备前，要经过过滤和灭菌，过滤采用PP棉滤芯，过滤掉空气中的灰尘和杂质，灭菌采用紫外线射灯和过滤等。这样虽然可以过滤掉大部分菌类，但是空气并非洁净，依然存在少量菌类孢子和其它杂质，这些菌类和杂质进入发酵罐后，得到所需氧分和环境，会快速成长，尤其霉菌这种成长和***速度极快，严重影响产品的品质。并且滤芯使用久了会呈饱和状态，在更换时需要将设备全部停止断开，使用十分不方便。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术的氨基酸发酵中空气***存在过滤效果差、容易染菌的技术问题，提供一种降低氨基酸发酵染菌的空气过滤装置。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种降低氨基酸发酵染菌的空气过滤装置，它包括进气管；所述进气管的后面依次设有过滤盒、空气压缩器、空气储罐、冷却箱、旋风分离器、除湿器、加热箱、冷却箱、空气总过滤器和空气分过滤器，洁净空气通过空气分过滤器后进入无菌空气储罐中储存；所述无菌空气储罐与发酵设备连接。

进一步的，所述进气管的后面设有至少两只分支管；所述过滤盒设在分支管上；所述过滤盒后面的分支管通过连通管与空气压缩器连接；所述过滤盒两端对应的分支管上分别设有控制阀。

进一步的，所述过滤盒内设有多条竖向分布的分隔板；所述分隔板之间形成的空腔内设有独立分布的滤芯；所述分隔板与过滤盒之间留有通气孔，相邻分隔板的通气孔错位分布；所述过滤盒的上面设有盖板；所述盖板与过滤盒之间设有锁销；所述盖板与过滤盒对应处的周圈以及与分隔板对应处均设有密封垫。

进一步的，所述空气储罐上设有压力表和调压阀；所述空气储罐与空气压缩器之间的连通管上设有单向阀。

进一步的，所述冷却箱内设有两块平行分布的空心气盘；所述气盘之间通过分管连接和连通；所述连通管伸入冷却箱内分别与两块空心气盘的后面连接；所述冷却箱上设有冷却水循环接口。

进一步的，所述除湿器内设有丝网层。

进一步的，所述加热箱采用电加热，在空气流通的管道上缠绕有加热丝。

进一步的，所述空气总过滤器通过中隔板分为两个对称分布的腔室，腔室的两端分别通过带控制阀的分支管与连通管连接；所述腔室内设有滤筒和对应的灭菌管；所述进气端的连通管经过分支管进入空气总过滤器的两个腔室，分支管通过软接头管与滤筒连接；腔室内设有对于滤筒进行固定的挡块。

进一步的，所述空气分过滤器设有多组，通过分支管相互并联分布；所述空气分过滤器内设有分滤膜。

本发明结构简单，采用多层过滤和灭菌，并且滤芯多组并联可以随时更换，有效的解决了现有技术的氨基酸发酵中空气***存在过滤效果差、容易染菌的技术问题。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是本发明过滤盒结构示意图；

图3是本发明冷却箱结构示意图；

图4是图3俯视结构示意图。

图中1、进气管；2、分支管；3、控制阀；4、过滤盒；5、分隔板；6、滤芯；7、连通管；8、空气压缩器；9、单向阀；10、空气储罐；11、压力表；12、调压阀；13、冷却箱；14、分管；15、循环接口；16、旋风分离器；17、除湿器；18、丝网层；19、加热箱；20、加热丝；21、软接头管；22、空气总过滤器；23、灭菌管；24、中隔板；25、滤筒；26、空气分过滤器；27、分滤膜；28、无菌空气储罐；29、盖板；30、锁销；31、密封垫；32、气盘。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，在本发明的描述中，显然下文所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围，需要说明的是，文中指示方位的词语，如上下、左右等是基于附图给出的描述表达，而不是对部件的特殊限制。

实施例1：根据图1、图2、图3和图4，一种降低氨基酸发酵染菌的空气过滤装置，它包括进气管1；所述进气管的后面依次设有过滤盒4、空气压缩器8、空气储罐10、冷却箱13、旋风分离器16、除湿器17、加热箱19、冷却箱13、空气总过滤器22和空气分过滤器26，洁净空气通过空气分过滤器后进入无菌空气储罐28中储存；所述无菌空气储罐与发酵设备连接。

空气经过进气管1进入过滤盒4后经过初级过滤，然后经过空气压缩器8后进入空气储罐10中储存；压缩后的空气温度会有一定升高，经过冷却箱13降温后进行旋风分离器16除尘，细小微尘杂质被分离；然后在除湿器17中除去水分；在加热箱19中升温灭菌，然后再冷却，依次经过空气总过滤器22和空气分过滤器26，最后在无菌空气储罐28中储存备用。

所述进气管1的后面设有至少两只分支管2；所述过滤盒4设在分支管上；所述过滤盒后面的分支管通过连通管7与空气压缩器连接；所述过滤盒两端对应的分支管上分别设有控制阀3。

设置两组并联的过滤盒，可以在一组更换滤芯及清洗、调节等停用状态下，启用另一组，这样不会影响工作效率，并且给更换清洗带来充足时间，让工作更加细致。

所述过滤盒4内设有多条竖向分布的分隔板5；所述分隔板之间形成的空腔内设有独立分布的滤芯6；所述分隔板与过滤盒之间留有通气孔，相邻分隔板的通气孔错位分布；所述过滤盒的上面设有盖板29；所述盖板与过滤盒之间设有锁销30；所述盖板与过滤盒对应处的周圈以及与分隔板对应处均设有密封垫31。

过滤盒4内的滤芯6采用PP棉滤芯，密度由进气管1一侧向另一侧逐渐增大。

所述空气储罐10上设有压力表11和调压阀12；所述空气储罐与空气压缩器之间的连通管上设有单向阀9。

所述冷却箱13内设有两块平行分布的空心气盘32；所述气盘之间通过分管14连接和连通；所述连通管伸入冷却箱内分别与两块空心气盘的后面连接；所述冷却箱上设有冷却水循环接口15。

所述分管14采用陶瓷管，冷却水经过循环接口15在冷却箱13内循环，经过分管14的间隙实现热交换来冷却。

在条件允许情况下，可以将冷却箱13做成一个容积3m³以上的箱体，箱体采用敞口结构或者四周设置散热片结构，这样无需设置循环接口15，减少一个泵组，降低损耗。

所述除湿器17内设有丝网层18。丝网层18采用纺布，空气进入冷却箱13后，温度骤然下降，水分会凝成细小颗粒，经过丝网层18后被吸附。

所述加热箱19采用电加热，在空气流通的管道上缠绕有加热丝20。

加热箱19的作用是高温灭菌，空气流过加热箱19的时间为20-45秒，加热箱19内空气流流通管道可以采用盘管来增加路径；加热丝20将空气的温度控制在105-120℃，在此温度下大部分真菌、细菌和孢子等会被杀灭。

所述空气总过滤器22通过中隔板24分为两个对称分布的腔室，腔室的两端分别通过带控制阀的分支管与连通管连接；所述腔室内设有滤筒25和对应的灭菌管23；所述进气端的连通管经过分支管进入空气总过滤器的两个腔室，分支管通过软接头管21与滤筒连接；腔室内设有对于滤筒进行固定的挡块。

所述空气总过滤器22分为两个对称分布的腔室，可以交替使用，原因同过滤盒4相同。灭菌管23可以二次灭菌，在更换滤筒25时，腔室与外界接触染菌也通过灭菌管23灭菌。

所述滤筒25包括膜体、支架和前盖体；所述支架用于支撑膜体；所述前盖体上设有与软接头管21对应的螺纹孔；所述膜体采用复合膜，包括多层交替分布的聚四氟乙烯膜层和PET无纺布层；所述聚四氟乙烯膜层的膜孔为20-50微米。

通过滤筒25对微尘、孢子、细菌等杂质进行彻底过滤，实现空气洁净。

所述空气分过滤器26设有多组，通过分支管相互并联分布；所述空气分过滤器内设有分滤膜27。

所述分滤膜27采用多层复合膜，包括聚四氟乙烯膜层、PET无纺布层和分散树脂膜，膜孔为20-35微米，采用多片挤压合成。

实施例2，实验对比，采用本申请过滤装置和普通过滤对发酵染菌影响，其它条件均相同，见下表：

发酵10h	实验组	对照组
			霉菌	0.03%	0.55%
球菌	0	0.35%
			螺旋体	0	0.10%
其它菌体	0.04%	0.70%

由上表可见，采用本申请，染菌的几率极低，只有少量霉菌和其它菌体感染；而普通过滤装置，会造成大于1%的其它菌种感染，由次可知，本申请的过滤效果提升了大约20倍。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种降低氨基酸发酵染菌的空气过滤装置，它包括进气管；其特征是，所述进气管的后面依次设有过滤盒、空气压缩器、空气储罐、冷却箱、旋风分离器、除湿器、加热箱、冷却箱、空气总过滤器和空气分过滤器，洁净空气通过空气分过滤器后进入无菌空气储罐中储存；所述无菌空气储罐与发酵设备连接。

2.根据权利要求1所述的一种降低氨基酸发酵染菌的空气过滤装置，其特征是：所述进气管的后面设有至少两只分支管；所述过滤盒设在分支管上；所述过滤盒后面的分支管通过连通管与空气压缩器连接；所述过滤盒两端对应的分支管上分别设有控制阀。

3.根据权利要求1或2所述的一种降低氨基酸发酵染菌的空气过滤装置，其特征是：所述过滤盒内设有多条竖向分布的分隔板；所述分隔板之间形成的空腔内设有独立分布的滤芯；所述分隔板与过滤盒之间留有通气孔，相邻分隔板的通气孔错位分布；所述过滤盒的上面设有盖板；所述盖板与过滤盒之间设有锁销；所述盖板与过滤盒对应处的周圈以及与分隔板对应处均设有密封垫。

4.根据权利要求1所述的一种降低氨基酸发酵染菌的空气过滤装置，其特征是：所述空气储罐上设有压力表和调压阀；所述空气储罐与空气压缩器之间的连通管上设有单向阀。

5.根据权利要求1所述的一种降低氨基酸发酵染菌的空气过滤装置，其特征是：所述冷却箱内设有两块平行分布的空心气盘；所述气盘之间通过分管连接和连通；所述连通管伸入冷却箱内分别与两块空心气盘的后面连接；所述冷却箱上设有冷却水循环接口。

6.根据权利要求1所述的一种降低氨基酸发酵染菌的空气过滤装置，其特征是：所述除湿器内设有丝网层。

7.根据权利要求1所述的一种降低氨基酸发酵染菌的空气过滤装置，其特征是：所述加热箱采用电加热，在空气流通的管道上缠绕有加热丝。

8.根据权利要求1所述的一种降低氨基酸发酵染菌的空气过滤装置，其特征是：所述空气总过滤器通过中隔板分为两个对称分布的腔室，腔室的两端分别通过带控制阀的分支管与连通管连接；所述腔室内设有滤筒和对应的灭菌管；所述进气端的连通管经过分支管进入空气总过滤器的两个腔室，分支管通过软接头管与滤筒连接；腔室内设有对于滤筒进行固定的挡块。

9.根据权利要求1所述的一种降低氨基酸发酵染菌的空气过滤装置，其特征是：所述空气分过滤器设有多组，通过分支管相互并联分布；所述空气分过滤器内设有分滤膜。

10.根据权利要求8所述的一种降低氨基酸发酵染菌的空气过滤装置，其特征是：所述滤筒包括膜体、支架和前盖体；所述支架用于支撑膜体；所述前盖体上设有与软接头管对应的螺纹孔；所述膜体采用复合膜，包括多层交替分布的聚四氟乙烯膜层和PET无纺布层；所述聚四氟乙烯膜层的膜孔为20-50微米。

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