[实用新型]一种用于2-酮基-D-葡萄糖酸发酵的膜生物反应器

说明书

技术领域

本实用新型涉及2-酮基-D-葡萄糖酸发酵的生产设备，属生物化工设备技术领域。

背景技术

本实用新型前生产2-酮基-D-葡萄糖酸只是采用发酵罐及其辅助设备，对于2-酮基-D-葡萄糖酸的半连续发酵生产，其发酵产率一般只能达到5.3g/L/h；对于2-酮基-D-葡萄糖酸的连续发酵生产，其发酵产率一般也只能达到6.1g/L/h。追求发酵的高产率可以大大降低生产成本，为此，本企业将膜生物反应器技术用于2-酮基-D-葡萄糖酸的发酵生产，研制成用于2-酮基-D-葡萄糖酸发酵的膜生物反应器。

发明内容

本实用新型提供一种用于2-酮基-D-葡萄糖酸半连续发酵或连续发酵的膜生物反应器，所述装置包括发酵罐、加压泵、管道、膜过滤器和菌体收集罐。

发酵罐采用常规的好氧发酵装置(如机械搅拌发酵罐、气升式发酵罐等)，工作压力0.01--0.12MPa，最高工作温度不超过125℃；膜过滤器组件采用单管单芯或单管多芯的陶瓷膜，孔径0.1--0.2μ米，工作温度10--50℃，工作压力0.01--1.0Mpa；加压泵为密闭性的泵类(如磁力泵)。

发酵罐与膜过滤器通过加压泵相连，以分离发酵液中的菌体细胞；膜过滤器与菌体收集罐相连，以收集分离的菌体细胞；菌体收集罐与发酵罐通过加压泵相连，使分离的菌体细胞返回至发酵罐中。

整个膜生物反应器的工作过程是，半连续发酵或连续发酵中从发酵罐放出的发酵液，经管道进入加压泵，然后打入膜过滤器过滤，滤液进入发酵液收集罐，菌体进入菌体收集罐。根据发酵罐中菌体浓度的变化，将收集的菌体用泵或无菌空气打入发酵罐中，以使发酵罐中的菌体浓度保持相对稳定。

本实用新型适用于2-酮基-D-葡萄糖酸的半连续或连续发酵。

附图说明

附图为2-酮基-D-葡萄糖酸发酵的膜生物反应器的生产流程框图。

具体实施方式

本实用新型提供一种用于2-酮基-D-葡萄糖酸半连续发酵或连续发酵的膜生物反应器，所述装置包括发酵罐、加压泵、管道、膜过滤器和菌体收集罐。

发酵罐采用常规的好氧发酵装置(如机械搅拌发酵罐、气升式发酵罐等)，容积10m³，工作压力0.1MPa，最高工作温度不超过125℃；膜过滤器组件采用单管单芯或单管多芯的陶瓷膜，孔径0.15微米，工作温度35℃，工作压力0.03Mpa；加压泵为密闭性的泵类(如磁力泵)。

发酵罐与膜过滤器通过加压泵相连，以分离发酵液中的菌体细胞；膜过滤器与菌体收集罐相连，以收集分离的菌体细胞；菌体收集罐与发酵罐通过加压泵相连，使分离的菌体细胞返回至发酵罐中。

整个膜生物反应器的工作过程是，半连续发酵或连续发酵中从发酵罐放出的发酵液，经管道进入加压泵，然后打入膜过滤器过滤，滤液进入发酵液收集罐，菌体进入菌体收集罐。根据发酵罐中菌体浓度的变化，将收集的菌体用泵或无菌空气打入发酵罐中，以使发酵罐中的菌体浓度保持相对稳定。

采用本实用新型技术，可以实现菌体细胞的循环利用，提高2-酮基-D-葡萄糖酸的发酵产率。2-酮基-D-葡萄糖酸的半连续发酵生产采取本实用新型设备生产后的发酵产率从5.3g/L/h提高到6.5g/L/h，2-酮基-D-葡萄糖酸的连续发酵生产采取本实用新型设备生产后的发酵产率从6.1g/L/h提高到7.7g/L/h。