一种合成生物法生产5-氨基乙酰丙酸的发酵液精制装置 |
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| 申请号 | CN202410257689.X | 申请日 | 2024-03-07 | 公开(公告)号 | CN117839881A | 公开(公告)日 | 2024-04-09 |
| 申请人 | 山东深海生物科技股份有限公司; | 发明人 | 鲍隆; 王长波; 刘兆胜; 唐进玉; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种合成 生物 法生产5‑ 氨 基乙酰丙酸的 发酵 液精制装置，包括：固定 基座 、精制纯化罐、旋流器和轴流桨轮，固定基座的表面固定安装有传动座和输入 泵 ，传动座用于轴流桨轮和输入泵的驱动传动，精制纯化罐包括一级分离罐、二级分离罐和顶盖，二级分离罐固定安装于一级分离罐的顶面，一级分离罐固定安装于传动座的顶面且套接于轴流桨轮的外周。本发明中，通过设置精制纯化罐和旋流器实现对发酵液的多级分离纯化，多级离心可以通过连续进行多次分离，从而提高目标产物与杂质的分离效率，得到更纯净的目标产物，优化布局结构，通过紧凑的设计和集成化的结构，有效地节省空间，特别是在生产场地有限的情况下。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种合成生物法生产5‑氨基乙酰丙酸的发酵液精制装置，包括固定基座（100）、精制纯化罐（200）、旋流器（300）和轴流桨轮（400），其特征在于，所述固定基座（100）的表面固定安装有传动座（110）和输入泵（120），所述传动座（110）用于轴流桨轮（400）和输入泵（120）的驱动传动，所述精制纯化罐（200）包括一级分离罐（210）、二级分离罐（220）和顶盖（230），所述二级分离罐（220）固定安装于一级分离罐（210）的顶面，所述一级分离罐（210）固定安装于传动座（110）的顶面且套接于轴流桨轮（400）的外周，所述二级分离罐（220）表面设有若干与顶盖（230）相适配的扣件，且旋流器（300）固定安装于顶盖（230）的表面； |
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| 说明书全文 | 一种合成生物法生产5‑氨基乙酰丙酸的发酵液精制装置技术领域背景技术[0002] 5‑氨基乙酰丙酸的发酵液精制方法，包括以下步骤：发酵原液罐内发酵液经供液泵注入离心分离器；发酵液经离心分离器去除大颗粒的胶体颗粒；一次分离的发酵液经自动自清洗过滤器进行二次分离纯化；经增压泵增压进入超滤装置去除发酵液中的残留固体、杂蛋白和菌体，收集至发酵清液储罐。在现有技术中，针对5‑氨基乙酰丙酸的发酵液精制过程，通常采用离心脱水结构。该结构包括固定基座、离心机构和管道连接等组成部分。传统方法主要依赖离心力将发酵液中的固体杂质与液体分离，以实现精制目的。在传统的离心脱水结构中，由于缺乏有效的离心盘和导流盘设计，导致离心效率受到限制。这意味着在离心过程中，无法有效地分离出较大的固体杂质，从而影响了最终产品的纯度和质量。此外，传统结构的操作方式较为繁琐，需要经常停机操作以转移液体，无法实现在线抽取，大大降低了生产效率。更为严重的是，由于缺乏减震设计，现有产品容易受到外部因素干扰，造成设备震颤，甚至发生意外事故，存在一定的安全隐患。现有的离心分离方式用于分离5‑氨基乙酰丙酸的发酵物与发酵清液时，存在单级离心可能无法完全将目标产物与杂质分离，分离效率低的缺点，导致得到的发酵物或发酵清液中仍含有一定量的杂质，且单级离心的处理能力可能不足以满足大规模生产的需求，需要更多的设备或更长的处理时间。有鉴于此，针对现有的问题予以研究改良，提供一种合成生物法生产5‑氨基乙酰丙酸的发酵液精制装置，来解决目前存在的问题，旨在通过该技术，达到解决问题与提高实用价值性的目的。 发明内容[0003] 本发明旨在解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。 [0004] 为此，本发明所采用的技术方案为：一种合成生物法生产5‑氨基乙酰丙酸的发酵液精制装置，包括：固定基座、精制纯化罐、旋流器和轴流桨轮，所述固定基座的表面固定安装有传动座和输入泵，所述传动座用于轴流桨轮和输入泵的驱动传动，所述精制纯化罐包括一级分离罐、二级分离罐和顶盖，所述二级分离罐固定安装于一级分离罐的顶面，所述一级分离罐固定安装于传动座的顶面且套接于轴流桨轮的外周，所述二级分离罐表面设有若干与顶盖相适配的扣件，且旋流器固定安装于顶盖的表面；所述一级分离罐和二级分离罐的内侧分别设有第一分离沿和第二分离沿，所述第二分离沿的顶端开设有升料管口，所述一级分离罐的一侧设有与第一分离沿相连通的第一出料管，所述二级分离罐的一侧设有与第二分离沿表面相连通的第二出料管，所述旋流器包括旋流筒、法兰盖、出液管和固定于旋流筒内侧的除渣筒，所述旋流筒的表面设有切向布置的进液管，所述出液管固定安装于法兰盖表面中轴上，所述法兰盖与旋流筒的顶端螺纹连接，所述除渣筒的底端固定安装有底导盖，所述除渣筒的内侧固定安装有内隔筒，所述除渣筒和内隔筒相对面设有旋流道，所述内隔筒的内侧固定安装有沉降筒。 [0005] 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述输入泵的出液端与进液管的端部通过管道连接，所述输入泵用于进液管输入液的增压输送，所述传动座的一侧传动连接有驱动电机。 [0006] 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述轴流桨轮为锥形结构，且轴流桨轮表面设有若干螺旋向布置的桨叶。 [0007] 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第一分离沿为平面沿口结构，所述二级分离罐的底面呈喇叭口结构，且所述第一分离沿的内侧设有与二级分离罐底端相平行的喇叭沿口，所述二级分离罐的内径小于一级分离罐的内径。 [0008] 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第二分离沿为喇叭状沿口结构，所述升料管口套接于除渣筒的外周且与除渣筒的外周设有用于发酵液通过的间隙。 [0009] 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述一级分离罐、二级分离罐、旋流筒、除渣筒和轴流桨轮位于同一竖直轴线上。 [0010] 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述除渣筒位于旋流筒的内侧且外周与顶端均与旋流筒的内侧和法兰盖的底面设有间隙，所述内隔筒的底端与底导盖的顶面之间设有间隙，所述沉降筒与内隔筒的内侧设有用于储存杂质的环形槽隙。 [0011] 本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述旋流道呈螺旋状流道结构，所述沉降筒与出液管位于同一轴线上。 [0012] 本发明所取得的有益效果为：1.本发明中，通过设置精制纯化罐和旋流器实现对发酵液的多级分离纯化，多级离心可以通过连续进行多次分离，从而提高目标产物与杂质的分离效率，得到更纯净的目标产物，优化布局结构，通过紧凑的设计和集成化的结构，有效地节省空间，特别是在生产场地有限的情况下。 [0013] 2.本发明中，由轴流桨轮驱动下实现发酵液的上升输送，并旋流离心，在二级分离罐和旋流器的内部进行旋流运动，进行离心，使浆液中残留固体、杂蛋白和菌体等截留在二级分离罐、除渣筒的内部或通过第一出料管和第二出料管导出，使纯化精制后的发酵精液通过出液管导出，同步实现浆液的输送运动以及旋流离心，可接入浆液泵送管路进行在线处理，满足大规模生产的需求，提高生产效率。 [0014] 3.本发明中，通过在一级分离罐和二级分离罐内部设置第一分离沿和第二分离沿结构进行精制浆液与固体杂质的分离，并通过第一出料管和第二出料管及时导出排放，避免大量杂质的堆积淤堵，并可有效防止分离杂质的二次混入，提高分离提纯效果。附图说明 [0015] 图1为本发明一个实施例的整体结构示意图；图2为本发明一个实施例的内部结构示意图； 图3为本发明一个实施例的精制纯化罐分解结构示意图； 图4为本发明一个实施例的旋流器结构示意图； 图5为本发明一个实施例的旋流器截面结构示意图； 图6为本发明一个实施例的旋流器结构示意图； 图7为本发明一个实施例的除渣筒分解结构示意图。 [0016] 附图标记：100、固定基座；110、传动座；120、输入泵；130、驱动电机； 200、精制纯化罐；210、一级分离罐；220、二级分离罐；230、顶盖；211、第一分离沿； 212、第一出料管；221、第二分离沿；222、升料管口；223、第二出料管； 300、旋流器；310、旋流筒；320、法兰盖；330、出液管；340、除渣筒；311、进液管； 341、底导盖；342、内隔筒；343、沉降筒；344、旋流道； 400、轴流桨轮。 具体实施方式[0017] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。 [0018] 下面结合附图描述本发明的一些实施例提供的一种合成生物法生产5‑氨基乙酰丙酸的发酵液精制装置。 [0019] 结合图1‑7所示，本发明提供的一种合成生物法生产5‑氨基乙酰丙酸的发酵液精制装置，包括：固定基座100、精制纯化罐200、旋流器300和轴流桨轮400，固定基座100的表面固定安装有传动座110和输入泵120，传动座110用于轴流桨轮400和输入泵120的驱动传动，精制纯化罐200包括一级分离罐210、二级分离罐220和顶盖230，二级分离罐220固定安装于一级分离罐210的顶面，一级分离罐210固定安装于传动座110的顶面且套接于轴流桨轮400的外周，二级分离罐220表面设有若干与顶盖230相适配的扣件，且旋流器300固定安装于顶盖230的表面；一级分离罐210和二级分离罐220的内侧分别设有第一分离沿211和第二分离沿 221，第二分离沿221的顶端开设有升料管口222，一级分离罐210的一侧设有与第一分离沿 211相连通的第一出料管212，二级分离罐220的一侧设有与第二分离沿221表面相连通的第二出料管223，旋流器300包括旋流筒310、法兰盖320、出液管330和固定于旋流筒310内侧的除渣筒340，旋流筒310的表面设有切向布置的进液管311，出液管330固定安装于法兰盖320表面中轴上，法兰盖320与旋流筒310的顶端螺纹连接，除渣筒340的底端固定安装有底导盖 341，除渣筒340的内侧固定安装有内隔筒342，除渣筒340和内隔筒342相对面设有旋流道 344，内隔筒342的内侧固定安装有沉降筒343。 [0020] 在该实施例中，输入泵120的出液端与进液管311的端部通过管道连接，输入泵120用于进液管311输入液的增压输送，传动座110的一侧传动连接有驱动电机130。 [0021] 具体的，通过传动座110使驱动电机130的驱动作用效果传动至输入泵120和轴流桨轮400，进行输入泵120和轴流桨轮400的驱动。 [0022] 在该实施例中，轴流桨轮400为锥形结构，且轴流桨轮400表面设有若干螺旋向布置的桨叶。 [0023] 具体的，利用轴流桨轮400转动，使料液在一级分离罐210内部进行螺旋上升运动，为液流提供向上和螺旋上升的运动效果，提高液流的旋流运动效果。 [0024] 在该实施例中，第一分离沿211为平面沿口结构，二级分离罐220的底面呈喇叭口结构，且第一分离沿211的内侧设有与二级分离罐220底端相平行的喇叭沿口，二级分离罐220的内径小于一级分离罐210的内径。 [0025] 具体的，利用第一分离沿211内侧喇叭沿口进行液体的上升导流并在该沿口上方与二级分离罐220底面的区间内进行离心分离，使大颗粒杂质进入第一分离沿211区间内。 [0026] 在该实施例中，第二分离沿221为喇叭状沿口结构，升料管口222套接于除渣筒340的外周且与除渣筒340的外周设有用于发酵液通过的间隙。 [0027] 在该实施例中，一级分离罐210、二级分离罐220、旋流筒310、除渣筒340和轴流桨轮400位于同一竖直轴线上。 [0028] 在该实施例中，除渣筒340位于旋流筒310的内侧且外周与顶端均与旋流筒310的内侧和法兰盖320的底面设有间隙，内隔筒342的底端与底导盖341的顶面之间设有间隙，沉降筒343与内隔筒342的内侧设有用于储存杂质的环形槽隙。 [0029] 具体的，液流在上升旋流作用下通过除渣筒340外周运动，并由除渣筒340顶端进入除渣筒340内侧，由内隔筒342底端进入沉降筒343的内侧，进行发酵精制液的流通。 [0030] 在该实施例中，旋流道344呈螺旋状流道结构，沉降筒343与出液管330位于同一轴线上。 [0031] 具体的，液流在旋流道344导向下，呈旋向流动，并导入沉降筒343内侧，在沉降筒343内侧再次进行旋流离心，使微小杂质进行离心分离，进一步提高分离纯化效果。 [0032] 本发明的工作原理及使用流程：在进行5‑氨基乙酰丙酸的发酵液精制过程中，将发酵原液管路与输入泵120接通，并通过输入泵120加压输送，由进液管311切向进入旋流筒310的内部，并产生旋流运动，通过固定基座100驱动轴流桨轮400旋转运动，与原液作用使原液产生与进液管311旋流方向相同的助力，对原液流动进行动力补偿，使其在一级分离罐210内部高速离心运动，在二级分离罐220和旋流器300的内部进行旋流运动，进行离心，使浆液中残留固体、杂蛋白和菌体等截留在二级分离罐220、除渣筒340的内部或通过第一出料管212和第二出料管223导出，使纯化精制后的发酵精液通过出液管330导出，同步实现浆液的输送运动以及旋流离心； 浆液在二级分离罐220底端旋流使较大固体杂质截留在第一分离沿211内部，且随着液流的上升运动在第二分离沿221下方进行束流，并在通过升料管口222后离心力瞬间增大，进一步的使较大杂质截留在二级分离罐220内部第二分离沿221的上方，第一分离沿211和第二分离沿221上方杂质可通过定期开启第一出料管212和第二出料管223进行排出，分离后的发酵精制液在上升旋流的作用下进入除渣筒340内部，并通过旋流道344后从沉降筒 343底部进入沉降筒343内部，精制原液在沉降筒343内部旋流的作用下进一步使其内部微笑杂质离心并沉降于沉降筒343与内隔筒342之间的间隙内，精制液通过出液管330导出至下一级精制程序中。 |
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