生物发酵蒸汽尾气热能回收利用系统及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108587894A(43)申请公布日2018.09.28(21)申请号201810865068.4(22)申请日2018.08.01(71)申请人石家庄志杰科技股份有限公司地址050000河北省石家庄市赞皇县赞皇经济开发区山前路29号(72)发明人秦保振邓晓锋王会志(51)Int.Cl.C12M1/36(2006.01)C12M1/34(2006.01)C12M1/12(2006.01)C12M1/04(2006.01)C12M1/02(2006.01)C12M1/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称生物发酵蒸汽尾气热能回收利用系统及方法(57)摘要本发明涉及生物发酵技术领域，具体涉及一种生物发酵蒸汽尾气热能回收利用系统及方法。本发明利用透平压缩机对蒸汽尾气进行压缩，使蒸汽尾气升温、升压，经压缩的蒸汽尾气部分变为液体，然后将汽水混合状态的蒸汽尾气输送至换热器，利用换热器加热锅炉去离子水，汽水混合状态的蒸汽尾气经换热器换热后冷凝转化为液态作为下一批发酵投罐用水或进入污水处理池中进行处理。本发明在不影响发酵参数的基础上，对生物发酵蒸汽尾气的热能进行了充分的回收利用，达到节约能源的目的；冷凝水循环利用，节约了有限的水资源。本发明改变了生物发酵企业蒸汽尾气随意排放的现状，减少了生物发酵蒸汽尾气对环境的污染。CN108587894ACN108587894A权利要求书1/1页1.一种生物发酵蒸汽尾气热能回收利用系统，其特征在于：包括发酵罐、位于发酵罐底部的蒸汽进气管路、位于发酵罐顶部的蒸汽出气管路、连接在蒸汽出气管路后端的无菌空气出气阀和蒸汽尾气出气阀，蒸汽尾气出气阀与透平压缩机通过管路连通、透平压缩机后方通过管路与换热器连通，换热器的水循环管路与锅炉去离子水管路连通，所述蒸汽尾气出气阀与透平压缩机之间设有压力控制装置，压力控制装置包括气压传感器和可编程控制器；换热器的冷凝水出水管分两路，其中一路与发酵罐上水管连通、另一路与水处理装置连通。2.根据权利要求1所述的一种生物发酵蒸汽尾气热能回收利用系统，其特征在于，所述蒸汽出气管路前端与发酵罐连接处设有抗生素阀门。3.根据权利要求1所述的一种生物发酵蒸汽尾气热能回收利用系统，其特征在于，所述换热器的水循环管路与锅炉去离子管路之间设有去离子水缓冲罐，换热器的冷凝水出水管与发酵罐上水管之间设有冷凝水缓冲罐。4.一种权利要求1-5所述系统的生物发酵蒸汽尾气热能回收利用方法，其特征在于，所述方法是发酵罐内经过发酵灭菌的蒸汽尾汽自蒸汽尾气出气阀排出后，利用透平压缩机对蒸汽尾气进行压缩，使蒸汽尾气升温、升压，经压缩的蒸汽尾气部分变为液体，然后将汽水混合状态的蒸汽尾气输送至换热器，利用换热器加热锅炉去离子水，汽水混合状态的蒸汽尾气经换热器换热后冷凝转化为液态作为下一批发酵投罐用水或进入污水处理池中进行处理。5.根据权利要求4所述的生物发酵蒸汽尾气热能回收利用方法，其特征在于，在利用透平压缩机对蒸汽尾气进行压缩时，控制蒸汽尾气出气阀与透平压缩机之间的蒸汽管路的气压保持在±0.005MPa之间，控制方法是在蒸汽尾气出气阀与透平压缩机之间的蒸汽管路上安装气压传感器，利用可编程控制器控制透平压缩机转速，当气压传感器检测气压高于设定值时，发送信号给可编程控制器，可编程控制器调整透平压缩机的转速增高，从而使其抽气量提高，蒸汽管路的气压降低；反之，当气压传感器检测气压低于设定值时，发送信号给可编程控制器，可编程控制器调整透平压缩机的转速降低，从而使其抽气量减少，蒸汽管路的气压提高，使蒸汽管路的气压保持在设定的范围内。2CN108587894A说明书1/5页生物发酵蒸汽尾气热能回收利用系统及方法技术领域[0001]本发明涉及生物发酵技术领域，具体涉及一种生物发酵蒸汽尾气热能回收利用系统及方法。背景技术[0002]生物发酵行业是我国工业结构中非常重要的组成部分，发酵产品涵盖工业用品、农业用品、农药、医药、以及军事、科研等等诸多的行业。发酵过程分有氧发酵和无氧发酵，但无论哪一种发酵过程，其第一部就是对发酵培养基进行高温灭菌。高温灭菌的目的就是通过提升发酵培养基的温度，将自然环境中存在于培养基中的各种杂菌高温杀死，以净化发酵环境。然后将特定的发酵种子接种到发酵罐中去，进行发酵，最终得到我们需要的发酵产品。工业发酵中利用的灭菌方法就是从发酵罐的底部等相关部位通入具有一定压力和温度（一般为压力3-4公斤、温度150-160℃）的饱和蒸汽或者微过热蒸汽，对发酵罐中的料液（培养基）加热，增压至121℃-125℃，1公斤/平方厘米以上。[0003]为了说明问题，如图1所示：我们以现有技术中的行业通用发酵罐的灭菌过程为例来表述