專利名稱：對好氧微生物發酵培養基或流加物連續消毒殺菌系統進行帶壓熱水消毒工藝及設備管路配置的制作方法
技術領域：
本發明涉及微生物エ業發酵生產領域，特別是ー種用于針對好氧微生物在エ業生產中對發酵培養基或流加物連續消毒殺菌系統(簡稱連消系統)進行帶壓高溫熱水消毒的 エ藝(又稱帶壓水消)及設備管路配置
背景技術：
在以發酵工程為核心內容的生物技術在不斷發展的今天，借助微生物培養進行產品生產已涉及醫藥、化工、輕エ、能源、環保等領域，隨著發酵工程趨向設備大型化、高效和自動化，對規模化的生產エ藝操作和裝備設計提出了更高的要求，其中非常重要的ー個生產環節就是對發酵培養基等連消系統進行消毒的過程，特別是利用好氧微生物進行發酵生產時，對培養基和流加物的連消系統進行消毒是發酵過程的成敗關鍵，如果連消系統消毒不徹底，將會引起在發酵過程中染菌，從而不能保證發酵產品的質量，甚至導致發酵過程失敗，造成生產企業巨大的經濟損失。在發酵エ業生產企業對發酵培養基或流加物連消系統進行消毒時，一般根據殺菌熱介質的狀態分為蒸汽(125°C 130°C )消毒(簡稱汽消)和高溫熱水(125°C 130°C ) 消毒(簡稱水消)兩類系統。汽消系統エ藝的優點是升溫快、時間短、加熱效率高、操作相對簡單；缺點是殺菌溫度不好控制，在設備和管道中殘留的物料易結垢，影響消毒的效果，是造成發酵過程染菌的因素。而水消系統的優點是殺菌溫度控制平穩；在消毒的同時清洗了設備和管道，殺菌效果更加安全可靠；缺點是目前國內發酵生產企業在使用水消系統エ藝時，因為沒能有效解決能量回收和系統平衡的難題，在高溫水回到水罐前，為了維持系統的平衡，只能通過閃蒸和直接排放的方式，將125°C 130°C的高溫熱水降到100°C以下，故在循環消毒過程中需要不斷地用蒸汽再將水消罐的水加熱到125°C 130°C，造成能源浪費。基于上述兩種消毒系統的特點，由于目前國內發酵生產企業無法解決對發酵培養基或流加物連消系統進行水消エ藝中存在的問題，所以絕大多數企業采用的都是汽消系統 エ藝，使具有安全、平穩、容易控制等特點的水消系統卻無法在發酵行業中廣泛使用，極大的制約了這項技術在發酵行業中的推廣和應用。而如何在保持水消系統的特點，又能夠降低能源消耗，這是提出本發明的ー個前題。

發明內容
本發明的目的是提供一種用于對好氧微生物發酵培養基或流加物連續消毒殺毒系統進行帶壓高溫熱水消毒エ藝及設備管路配置，本エ藝除完全保持了水消系統安全、可靠、控制平穩等特點外，還大大降低能源消耗，使水消系統在發酵行業得到廣泛應用。為達到上述發明的目的，本發明采用以下技術方案這種用于對好氧微生物發酵培養基或流加物連續消毒殺菌系統進行帶壓高溫熱水毒消エ藝包括以下步驟I)將帶壓水消罐的水加滿，同時，排出罐內空氣，罐中水通過水消泵接入換熱器 A，將水加熱；2)熱水通過維持罐沿著培養基或流加物的進料管路，在進發酵罐或流加罐之前返回帶壓水消罐，到達指定液位后，進出水進入閉路循環，不斷循環加熱水，罐內水溫不斷升高，不凝氣不斷排出；3)當水溫到達100°C時，關閉排氣閥，隨著水溫的升高水消罐內對應的壓力也在升高，當水溫達到125°C 130°C時，水消罐內對應的壓力0. 14 0. 18MPa(表壓)，系統進出水進入帶壓閉式循環狀態，隨即進行系統的水消，水消過程完成后，水消罐出水停止，開啟進料閥門使物料進入連續消毒殺菌系統。在帶壓閉式循環狀態下，通過開啟或關閉供水泵保持罐內設定的液位。在帶壓閉式循環狀態下，根據水消罐出水溫度調節換熱器A的蒸氣流量。帶壓水消罐的高溫水溫度為125°C 130°C，高溫水經過維持罐后沿著培養基或流加物的進料管路，在進發酵罐或流加罐之前返回水消罐，在發酵培養基或流加物進行連消之前，對從連消泵到發酵罐或流加罐的入口閥門處之間的管路和設備進行消毒。消毒完成后，關閉水消罐出水閥和回水閥，打開配料罐出料閥和發酵罐或流加罐進料閥，開始對物料進行連消。ー種用于所述的帶壓水消エ藝的設備管路配置，它包括帶壓水消罐，罐上設進水閥門VI、排空閥門V2，出水閥門V4，閥門V4連接到各連消系統的連消泵進ロ，連消泵進ロ 還與配料罐供應管上的閥門V3的出ロ相接，換熱器A通過閥門6連接水消泵出ロ接閥門 V6,閥門V6的另一端接換熱器A進ロ，換熱器A出ロ接維持罐，維持罐的出ロ接換熱器B， 換熱器B的出ロ接換熱器C，換熱器C出ロ接進發酵罐或流加罐閥門V9，閥門V9上段設排水閥門VlO，閥門VlO另一端連接回配料罐的回水管；換熱器C出ロ還接閥門VII，閥門Vll 另一端連接回帶壓水消罐的回水管。帶壓水消罐上設壓カ安全閥。所述的帶壓水消罐設液位探頭。所述的帶壓水消罐設溫度探頭和排氣管上的開關閥。本エ藝亦可用于對多套發酵培養基連消系統分別進行帶壓水消操作；本エ藝亦可用于ー套發酵培養基連消系統和ー套流加物連消系統同時進行帶壓水消操作；本エ藝亦可用于多套流加物連消系統同時進行帶壓水消操作。本發明的優點是帶壓水消生產過程操作溫度平穩、連續、可靠，對管路進行了清洗，防止物料在設備罐壁和管壁上結垢，提高了系統的安全性，熱能損失少，降低能源消耗。


圖I :本發明帶壓水消的設備管路配置示意I中，Vl為進水閥門，V2為排氣閥門，V3為出料閥門，V4為出水閥門，V5為進料閥門，V6為進水閥門，V7為蒸汽閥門，V8為進水閥門，V9為進料閥門，VlO為排水閥門， Vll回水閥門。
具體實施例方式一種用于本帶壓水消エ藝的設備管路配置，它包括帶壓水消罐，水消罐上的進水閥門VI，該閥門連接車間供水管，水消罐上的排氣閥門V2，該閥門連接排空管路；水消罐上的出水閥門V4，該閥門連接到各連消系統的連消泵進ロ ；連消泵進ロ還與配料罐供應管上的出料閥門V3的出口相接。設備管路配置還包括換熱器A (升溫)，換熱器B (預熱)，換熱器C (降溫)及維持罐。換熱器A進水閥門V6，該閥門一端連接進水管道，另一端連接換熱器A物料通道進ロ ； 換熱器A蒸汽閥門V7，該閥門一端連接進蒸汽管道，另一端連接換熱器A蒸汽通道進ロ ；換熱器B進料閥門V5，該閥門一端連接進料管道，另一端連接換熱器B物料通道進ロ；換熱器 C進水閥門V8，該閥門一端連接冷卻水進水管道，另一端連接換熱器C冷卻水通道進ロ。換熱器B的出ロ接換熱器C，換熱器C出ロ接進發酵罐或流加罐進料閥門V9，該閥門一端連接進料(進水)管，另一端連接發酵罐或流加罐；閥門V9上段排水閥門V10，該閥門一端連接進料(進水)管，另一端連接回配料罐的回水管；回水閥門VII，該閥門一端連接進料(進水)管，另一端連接回帶壓水消罐的回水管。本配置中，換熱器A(加熱)、換熱器B(預熱)，換熱器C(降溫)可采用螺旋板換熱器。本帶壓水消エ藝的具體操作步驟如下I)打開帶壓水消罐進水閥門VI，往帶壓水消罐內補水，同時打開水消罐排氣閥門2，排出罐內空氣；2)水消罐滿罐后,依次開啟水消罐出水閥門4、連消泵、進水閥6,使水消罐的水通過連消泵直接進入換熱器A，同時開啟蒸汽閥7，使蒸汽進入換熱器A，將水加熱，開啟發酵罐或流加罐進料閥V9上部小排水閥VlO和水消罐回水閥VII，使熱水通過整個維持罐和換熱器B及換熱器C，直到進料閥V9上部，對其進行消毒，并返回帶壓水消罐；此時配料罐出料閥V3、換熱器B進料閥V5、換熱器C的冷卻水進水閥V8、發酵罐或流加罐進料閥V9均為關閉狀態；3)當高溫水返回帶壓水消罐后，且水消罐達到指定液位，自動關閉進水閥VI，使系統進入閉式循環狀態；4)高溫水與水消罐內的冷水混合會降溫，隨著不斷循環加熱水，罐內水溫不斷升高，不凝氣不斷排出，當溫度達到設定的100°C吋，自動關閉排氣閥V2;水消罐內水溫大于 100°C后，隨著水溫的升高水消罐內對應的壓力也在升高，當水溫達到125°C 130°C吋，帶壓水消罐內對應的壓力0. 14 0. ISMPa (表壓)，使系統進出水進入帶壓閉式循環狀態；5)連消泵根據罐內設定的液位進行運行，低液位開泵，高液位停泵，保證罐內液位；6)當換熱器A出水水溫達到125°C 130°C吋，開始記錄循環時間；7)水消過程完成后，關閉閥門V4，水消罐出水停止，同時開啟閥門V3，使物料進入連消系統；關閉閥門VII、閥門V10，打開閥門V9，使熱水不回帶壓水消罐而進到發酵罐內； 關閉閥門V6，同時打開閥門V5，使物料進入換熱器B進行預熱；開啟閥門V8，冷卻水進入換熱器C，對物料進行冷卻，這時物料連消系統開始運行，并把管道中剰余的水頂到發酵罐中，開始發酵培養基或流加物的連消過程。
權利要求
1.一種用于對好氧微生物發酵培養基或流加物連續消毒殺菌系統進行帶壓高溫熱水消毒エ藝，其特征在于它包括以下步驟1)將帶壓水消罐的水加滿，同時,排出罐內空氣,罐中水通過水消泵接入換熱器A，將水加熱；2)熱水通過維持罐沿著培養基或流加物的進料管路，在進發酵罐或流加罐之前返回帶壓水消罐，到達指定液位后，進出水進入閉路循環，不斷循環加熱水，罐內水溫不斷升高，不凝氣不斷排出；3)當水溫到達100°C時，關閉排氣閥，隨著水溫的升高水消罐內對應的壓力也在升高， 當水溫達到125°C 130°C時，水消罐內對應的壓力0. 14 0. 18MPa(表壓)，系統進出水進入帶壓閉式循環狀態，隨即進行系統的水消，水消過程完成后，水消罐出水停止，開啟進料閥門使物料進入連續消毒殺菌系統。
2.根據權利要求I所述的帶壓高溫熱水消毒エ藝，其特征在于在帶壓閉式循環狀態下，通過開啟或關閉連消泵保持罐內設定的液位。
3.根據權利要求I所述的帶壓高溫熱水消毒エ藝，其特征在于在帶壓閉式循環狀態下，根據水消罐出水溫度調節換熱器A的蒸氣流量。
4.ー種用于權利要求I所述的帶壓水消エ藝的設備管路配置，其特征在于它包括帶壓水消罐，罐上設進水閥門VI、排空閥門V2，出水閥門V4，閥門V4連接到各連消系統的連消泵進ロ，連消泵進ロ還與配料罐供應管上的閥門V3的出口相接，換熱器A通過閥門6連接水消泵出ロ接閥門V6，閥門V6的另一端接換熱器A進ロ，換熱器A出ロ接維持罐，維持罐的出ロ接換熱器B，換熱器B的出ロ接換熱器C，換熱器C出ロ接進發酵罐或流加罐閥門 V9,閥門V9上段設排水閥門V10，閥門VlO另一端連接回配料罐的回水管；換熱器C出口還接閥門VII，閥門Vll另一端連接回帶壓水消罐的回水管。
5.根據權利要求4所述的設備管路配置，其特征在于帶壓水消罐上設壓カ安全閥。
6.根據權利要求4所述的設備管路配置，其特征在于所述的帶壓水消罐設液位探頭。
7.根據權利要求4所述的設備管路配置，其特征在于所述的帶壓水消罐設溫度探頭和排氣管上的開關閥。
全文摘要
一種用于對好氧微生物發酵培養基或流加物連續消毒殺菌系統進行帶壓高溫熱水消毒工藝及設備管路配置，工藝包括以下步驟1)將帶壓水消罐的水加滿，同時，排出罐內空氣，罐中水通過連消泵接入換熱器A，將水加熱；2)熱水通過維持罐沿著培養基或流加物的進料管路，在進發酵罐或流加罐之前返回帶壓水消罐，到達指定液位后，進出水進入閉路循環，不斷循環加熱水，罐內水溫不斷升高，不凝氣不斷排出；3)當水溫到達100℃時，關閉排氣閥，隨著水溫的升高水消罐內對應的壓力也在升高，當水溫達到125℃～130℃時，系統進出水進入帶壓閉式循環狀態，隨即進行系統的水消。本發明的優點是帶壓水消生產過程平穩、連續、可靠，提高了發酵工程培養基或流加物連消系統的安全性，帶壓水消熱能損失少，降低能源消耗。
文檔編號A61L2/04GK102600490SQ201210009179
公開日2012年7月25日 申請日期2012年1月12日 優先權日2012年1月12日
發明者印建鋼, 蘇峰潔 申請人:中國中輕國際工程有限公司