專利名稱：：一種應用發(fā)酵尾氣提高發(fā)酵效率的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬于發(fā)酵尾氣回收利用領(lǐng)域，具體為一種應用發(fā)酵尾氣提高發(fā)酵效率的方法。
背景技術(shù)：
：氨基酸、抗生素、維生素等發(fā)酵系強好氧發(fā)酵，發(fā)酵氧分壓需2030%以上，在強攪拌下，發(fā)酵通風量需1:0.60.8(每分鐘通入體積與發(fā)酵液體積之比)。300噸罐發(fā)酵，均發(fā)酵周期60小時，要耗3.0kg/cm2高壓無菌氣體50萬M3，動力2.6萬W，通風已成發(fā)酵廠的最大耗能源。強好氧發(fā)酵通入發(fā)酵罐內(nèi)的氣雖大，但只在罐內(nèi)滯留暫短一瞬間，隨即成尾氣排空。浪費了資源，又影響了環(huán)境。經(jīng)對維生素發(fā)酵尾氣的系統(tǒng)研究，發(fā)現(xiàn)其氧、二氧化碳分壓等主要指標與注入的壓縮氣相差甚微。小試發(fā)酵還表明其有利菌體的生長，又因其為純無菌的氣體(經(jīng)發(fā)酵介質(zhì)濾過)，所以無需再經(jīng)微濾除菌即可直接注入罐內(nèi)供發(fā)酵之需。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種應用發(fā)酵尾氣提高發(fā)酵效率的方法，采用該方法可以循環(huán)利用發(fā)酵尾氣，節(jié)能、減排，提高發(fā)酵效率。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為—種應用發(fā)酵尾氣提高發(fā)酵效率的方法收集發(fā)酵過程中產(chǎn)生的尾氣于一緩沖罐中，經(jīng)鼓風機增壓后，導入通向發(fā)酵罐的專用輔助壓縮管路。待發(fā)酵旺盛需氧量加大時，開通發(fā)酵罐閥，尾氣經(jīng)置于罐內(nèi)近中部的氣體分布器注入罐內(nèi)，補足發(fā)酵罐上部供氧不足，加強發(fā)酵液的翻騰效果，實現(xiàn)高效快速發(fā)酵。本發(fā)明中，發(fā)酵尾氣荷壓為0.10.3kg/cm2。本發(fā)明中，收集尾氣于緩沖罐，緩沖罐內(nèi)設有除濕器、氣壓安全閥(0.20.5kg/cm2)及通向鼓風機吸氣口的管路。本發(fā)明中，尾氣需用鼓風機增壓至0.20.5kg/cm2。本發(fā)明中，鼓風機增壓能力為0.20.5kg/cm2。本發(fā)明中，在發(fā)酵罐的液面高度1/31/2處裝一與位于原發(fā)酵罐罐體底部造型一致的環(huán)狀氣體分布器，尾氣經(jīng)輔助壓縮管路導入發(fā)酵罐罐體的近中部、與原發(fā)酵罐罐體底部造型一致的空氣分布器，其氣流上升與主壓縮的氣流上升作用相佐。本發(fā)明中，補尾氣的發(fā)酵試驗為耗氧量大，發(fā)酵周期短的維生素發(fā)酵。本發(fā)明中，發(fā)酵旺盛期補尾氣，其量約為主供氣量的3070%。本發(fā)明中，尾氣補加時的發(fā)酵期為216小時，尾氣補加量(每分鐘通氣體積/發(fā)酵液體積)為1:(0.30.8)。本發(fā)明具有如下優(yōu)點1、本發(fā)明將發(fā)酵廢棄尾氣予以高效利用，為企業(yè)深入發(fā)展，步入發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的3模式，辟出一條新路。2、本發(fā)明將發(fā)酵尾氣，用鼓風機增壓，直接注入發(fā)酵罐中，可部分替代主壓縮機產(chǎn)出的高壓無菌氣體，節(jié)約能源達2530%。3、本發(fā)明導入尾氣，增加發(fā)酵供氧量，加快了菌體的生長速度，縮短周期達1015%。4、本發(fā)明發(fā)酵罐中部導入尾氣，提高了發(fā)酵液的翻騰效果，增強了菌體代謝活力，提高發(fā)酵轉(zhuǎn)化34%。5、本發(fā)明發(fā)酵尾氣得以利用，減少了尾氣排放對環(huán)境造成的影響。具體實施例方式本發(fā)明收集尾氣于緩沖罐，緩沖罐內(nèi)設有除濕器、保壓安全閥及通向鼓風機吸氣口的管路，尾氣需用鼓風機增壓至0.20.5kg/cm2。在發(fā)酵罐的液面高度1/31/2處裝一與位于原發(fā)酵罐罐體底部造型一致的氣體分布器，尾氣經(jīng)輔助壓縮管路導入位于發(fā)酵罐罐體近中部、與原發(fā)酵罐罐體底部造型一致的環(huán)狀氣體分布器，其導入的上升輔助氣流與罐內(nèi)原上升的主氣流作用相佐。實施例1引維生素發(fā)酵尾氣(Vc)于一緩沖罐，經(jīng)微型泵增壓至0.5kg/cm2，導入2000ml發(fā)酵罐(模擬發(fā)酵罐)中，內(nèi)裝發(fā)酵液1000ml。尾氣入口設于管高l/4處(即發(fā)酵液高的1/2處)。發(fā)酵開始，通氣按l:0.8(每分鐘通入的氣體體積與發(fā)酵液體積之比)，通入正常壓縮氣。4小時后，開通尾氣進樣閥(發(fā)酵罐閥)，按l:0.4(每分鐘通入的氣體體積與發(fā)酵液體積之比)通氣量注入尾氣，16小時，測定發(fā)酵效果，收率提高40%。實施例26與實施例1不同之處在于，工藝參數(shù)與結(jié)果有所差別(見表1)。表1不同工藝參數(shù)及相應的發(fā)酵效果<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>實施例結(jié)果表明，本發(fā)明即收集發(fā)酵排放的尾氣，經(jīng)增壓，改善通氣布局，控制流時和流量，實現(xiàn)發(fā)酵尾氣的循環(huán)再利用。本發(fā)明適用于需氧量大的氨基酸、抗生素、維生素、有機酸等大規(guī)模發(fā)酵過程。權(quán)利要求一種應用發(fā)酵尾氣提高發(fā)酵效率的方法，其特征在于收集好氧發(fā)酵過程中產(chǎn)生的尾氣于一緩沖罐中，經(jīng)鼓風機增壓后，導入通向發(fā)酵罐的壓縮管路；待發(fā)酵旺盛需氧量加大時，開通發(fā)酵罐閥，尾氣經(jīng)置于發(fā)酵罐近中部的氣體分布器注入發(fā)酵罐內(nèi)，補足發(fā)酵罐上部供氧不足，加強發(fā)酵液的翻騰效果，實現(xiàn)高效快速發(fā)酵。2.按照權(quán)利要求1所述的應用發(fā)酵尾氣提高發(fā)酵效率的方法，其特征在于尾氣荷壓為0.10.3kg/cm2。3.按照權(quán)利要求1所述的應用發(fā)酵尾氣提高發(fā)酵效率的方法，其特征在于尾氣收集入緩沖罐內(nèi)，內(nèi)置除濕器和氣壓安全閥。4.按照權(quán)利要求1所述的應用發(fā)酵尾氣提高發(fā)酵效率的方法，其特征在于尾氣用鼓風機增壓至0.20.5kg/cm2。5.按照權(quán)利要求1所述的應用發(fā)酵尾氣提高發(fā)酵效率的方法，其特征在于在發(fā)酵罐液面高度1/31/2處裝一與位于原罐底造型一致的環(huán)狀氣體分布器，導入的上升輔助氣流與發(fā)酵罐內(nèi)原上升的主氣流作用相佐。6.按照權(quán)利要求1所述的應用發(fā)酵尾氣提高發(fā)酵效率的方法，其特征在于發(fā)酵旺盛期，補尾氣，其量為主供氣的3070%。全文摘要本發(fā)明屬于發(fā)酵尾氣回收利用領(lǐng)域，具體為一種應用發(fā)酵尾氣提高發(fā)酵效率的方法，采用該方法可以循環(huán)利用發(fā)酵尾氣，節(jié)能、減排，提高發(fā)酵效率。其利用過程為收集好氧發(fā)酵過程中產(chǎn)生的尾氣于一緩沖罐中，經(jīng)鼓風機增壓后，導入通向發(fā)酵罐的專用輔助壓縮管路。待發(fā)酵旺盛、需氧量加大時，開通發(fā)酵罐閥，尾氣經(jīng)置于發(fā)酵罐中部的氣體分布器注入發(fā)酵罐內(nèi)，補足發(fā)酵罐上部供氧不足，加強發(fā)酵罐內(nèi)的發(fā)酵液的翻騰效果，實現(xiàn)高效快速發(fā)酵。本發(fā)明將發(fā)酵廢棄尾氣予以高效利用，為企業(yè)技術(shù)進步，步入發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的模式，開辟出一條新路。文檔編號C12P21/00GK101748167SQ20081022932公開日2010年6月23日申請日期2008年12月5日優(yōu)先權(quán)日2008年12月5日發(fā)明者劉瑤,姜銘妍,安海英,張忠澤,張海宏,徐慧,楊偉超,汲涌,荊士華,諶明,謝占武,陳宏權(quán)申請人:東北制藥集團股份有限公司;中國科學院沈陽應用生態(tài)研究所