概述：

    自動(dòng)吞沫機(jī)成套設(shè)備是北京博碩德恒科技開發(fā)有限公司，自主選項(xiàng)命題、自主研究開發(fā)、自主加工生產(chǎn)、自主經(jīng)營(yíng)管理、是完全擁有多項(xiàng)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高新科技成果。該專利技術(shù)國(guó)內(nèi)外首創(chuàng)，廣泛適用于生物好氧發(fā)酵并產(chǎn)生一般粘滯性氣泡的生產(chǎn)工藝中。其獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于：以好氧發(fā)酵罐自備的無(wú)菌壓縮空氣為動(dòng)力，通過(guò)吞沫機(jī)的特殊裝置，將大量的泡沫迅速?gòu)氐椎赝淌傻舨⑦€原為料液；既節(jié)省了人力、物力（消泡劑），提高了產(chǎn)量（增加罐容），又保護(hù)了環(huán)境，且對(duì)提取工序大有益處，同時(shí)也減少了由化學(xué)除泡帶給人類乃至動(dòng)植物類的侵害。

技術(shù)背景

在生物好氧發(fā)酵工程領(lǐng)域，如氨基酸（谷氨酸、賴氨酸、蘇氨酸等），有機(jī)酸（檸檬酸、衣康酸、蘋果酸等），酶制品（淀粉酶、糖化酶、蛋白酶等），抗生素（青霉素、鏈霉素、土霉素、金霉素等）維生素(b1、b2、b12)以及糖類物質(zhì)的生產(chǎn)（赤蘚糖醇）……等生產(chǎn)過(guò)程中，不可避免的會(huì)產(chǎn)生大量泡沫，這些泡沫必須及時(shí)清除，否則將嚴(yán)重影響生產(chǎn)，甚至逃液冒罐染菌報(bào)廢。傳統(tǒng)的除泡方法是化學(xué)消泡劑和消沫刮板并用，其缺點(diǎn)是：消沫刮板只是在罐內(nèi)液面上方安裝耙式刮板，將表面的大泡打碎成小泡，結(jié)果還是除不掉泡沫，無(wú)奈只好再添加化學(xué)消泡劑（如泡敵）或植物油除泡，而化學(xué)消泡劑和植物油不僅成本太高，抑制產(chǎn)物的合成和代謝，還會(huì)破壞環(huán)境，增加碳排放和治污成本，這些都是和節(jié)能環(huán)保相悖的。

技術(shù)內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)

自動(dòng)吞沫機(jī)設(shè)備是北京博碩德恒科技開發(fā)有限公司自主選項(xiàng)命題、自主研究開發(fā)、自主加工生產(chǎn)、自主經(jīng)營(yíng)管理、完全擁有十一項(xiàng)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高新科技成果。該專利技術(shù)國(guó)內(nèi)外首創(chuàng)（根據(jù)2010年12月查新報(bào)告），廣泛適用于生物好氧發(fā)酵并產(chǎn)生一般粘滯性氣泡的生產(chǎn)工藝中。其獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于：以好氧發(fā)酵罐自備的無(wú)菌壓縮空氣為動(dòng)力，通過(guò)吞沫機(jī)的特殊裝置，將大量的泡沫迅速?gòu)氐椎赝淌傻舨⑦€原為料液；既節(jié)省了人力、物力（消泡劑），提高了產(chǎn)量（增加罐容），又保護(hù)了環(huán)境，且對(duì)提取工序大有益處，同時(shí)也減少了由化學(xué)除泡帶給人類乃至動(dòng)植物類的侵害。無(wú)疑自動(dòng)吞沫成套設(shè)備的誕生，是對(duì)傳統(tǒng)除泡方式的一次革命。

工作原理

自動(dòng)吞沫機(jī)成套設(shè)備是依據(jù)流體力學(xué)原理設(shè)計(jì)的，當(dāng)具有一定壓強(qiáng)的氣流，按特定的方向流動(dòng)并通過(guò)吞沫機(jī)的噴腔（貫通式）裝置時(shí)，即在吞沫機(jī)周圍形成一個(gè)負(fù)壓區(qū)，大量擠壓在吞沫機(jī)周圍的泡沫，在負(fù)壓所形成的空吸作用下，通過(guò)各環(huán)型吸沫口被吸入該機(jī)管腔，在空氣動(dòng)力的作用下將泡沫擊碎霧化，液體順著射流方向與罐內(nèi)原來(lái)料液溶為一體，氣體順著排氣管道排出罐外。

吞沫機(jī)主機(jī)部分裝在發(fā)酵罐內(nèi)，機(jī)體耐酸堿、耐高溫、通體流暢，沒(méi)有菌源和死角，工作壓力≥0.10Mpa，風(fēng)速12M/S左右，通風(fēng)量3m³-5m³/min，吞沫時(shí)間最短<10s，最長(zhǎng)不>30s，自控系統(tǒng)電源220V，最大功率≤100w。吞沫機(jī)配有自動(dòng)控制及防冒罐安全系統(tǒng)，在安裝時(shí)無(wú)需對(duì)原設(shè)備改動(dòng)，只需將吞沫機(jī)裝于罐內(nèi)，用環(huán)形管連接在供氣管道上，控制系統(tǒng)裝在工作臺(tái)或控制室，整個(gè)過(guò)程操作簡(jiǎn)便，易于安裝，一次投資終身受益。

當(dāng)發(fā)酵罐開始運(yùn)行后，自控系統(tǒng)進(jìn)入自動(dòng)控制狀態(tài)，此時(shí)工作指示燈閃爍發(fā)光，表示待工作狀態(tài)，當(dāng)發(fā)酵罐內(nèi)泡沫達(dá)到一定高度需要清除時(shí)，自動(dòng)吞沫機(jī)便開始工作，此時(shí)排氣管道上的流量計(jì)讀數(shù)會(huì)緩慢上升，當(dāng)泡沫消除干凈，吞沫機(jī)會(huì)自動(dòng)停止工作，流量計(jì)上的讀數(shù)恢復(fù)原狀，如此循環(huán)往復(fù)……

1.節(jié)約消泡劑（直接效益）

以谷氨酸350m³發(fā)酵罐，單罐年產(chǎn)至少220批次為例（谷氨酸發(fā)酵周期30h左右），簡(jiǎn)析如下：

安裝自動(dòng)吞沫機(jī)后可節(jié)省消泡劑70%左右。

實(shí)踐證明：噸谷氨酸耗消泡劑在8公斤左右（包括底料、和種子罐）；單罐最低產(chǎn)谷氨酸：30噸，單罐每年最低生產(chǎn)220批次，那么單罐消耗消泡劑量為：8公斤×30噸/罐=240公斤。每年單罐消耗消泡劑為：240公斤×220罐批=52.8噸

價(jià)值：1.8萬(wàn)元/噸泡敵×52.8噸=84.5萬(wàn)元。

安裝吞沫機(jī)每年可節(jié)約：84.5萬(wàn)元×70%=59.2萬(wàn)元。（保守計(jì)算）

2.提高罐容（直接效益）

為了防止“逃液”，發(fā)酵罐利用率通?？刂圃?0-80%，安裝吞沫機(jī)后由于除泡迅速，有效控制了泡沫高度和逃液現(xiàn)象的發(fā)生，因此完全可以提高裝料系數(shù)，一般提高罐容利用率在1-10%之間，我們按偏低標(biāo)準(zhǔn)3%計(jì)算：

單罐可以提高產(chǎn)量為：30噸×3%=0.9噸，

年增加產(chǎn)量為：0.9噸×220罐批=198噸

扣除所有成本,每噸谷氨酸純利潤(rùn)1200-1600元

按最少1200元計(jì)算×198噸=23.76萬(wàn)元。

直接利潤(rùn)：59.2+23.76=82.96萬(wàn)元

3.杜絕逃液（間接效益）

在好氧發(fā)酵過(guò)程中，逃液冒罐現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，安裝自動(dòng)吞沫機(jī)后，由于及時(shí)清除了泡沫，有效控制了泡沫的高度，因此完全避免了不應(yīng)該發(fā)生而又確實(shí)存在的損失。

4.減少污染物排放益于環(huán)保（社會(huì)效益）

所謂消泡劑（泡敵），就是從石油中提煉的化學(xué)合成物質(zhì)。在發(fā)酵過(guò)程中，添加多少消泡劑，就要排放多少由消泡劑所產(chǎn)生的廢水、廢氣等。根據(jù)碳排放計(jì)算公式：一只350m³發(fā)酵罐安裝自動(dòng)吞沫機(jī)設(shè)備后，每年可減少碳排放量41.45噸。全國(guó)谷氨酸年產(chǎn)量250萬(wàn)噸，通過(guò)計(jì)算：僅就谷氨酸一個(gè)品種而言，每年就減少碳排放量15719.8噸。如果全國(guó)的好氧發(fā)酵企業(yè)（氨基酸、有機(jī)酸、抗生素、酶制劑、及糖類產(chǎn)品等等）都能安裝使用自動(dòng)吞沫機(jī)設(shè)備，其產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益將是一個(gè)可想而知的數(shù)字。

5.有利于菌體繁殖生長(zhǎng)（間接效益）

在自動(dòng)吞沫機(jī)消沫過(guò)程中所流進(jìn)的潔凈空氣，對(duì)菌體的繁殖生長(zhǎng)不會(huì)有任何負(fù)面影響，因?yàn)樵谡麄€(gè)溶氧過(guò)程中，排出的二氧化碳?xì)怏w，被厚厚的泡沫所覆蓋，直接影響菌體的有氧呼吸，嚴(yán)重者導(dǎo)致窒息自溶，尤其對(duì)制藥行業(yè)的發(fā)酵生產(chǎn)更為顯著。

我們知道當(dāng)大量的泡敵（消泡劑）加入到發(fā)酵液里面之后，不僅消滅了料液上面的泡沫，同時(shí)也消滅了料液里面的泡沫，而料液里面的泡沫是含有大量氧氣的，此時(shí)（約幾分鐘）的料液即處在一種較為實(shí)在的缺氧狀態(tài)，或者說(shuō)是溶氧不足，雖然只有短短的幾分鐘，但足以會(huì)使部分菌體窒息死亡，導(dǎo)致發(fā)酵指標(biāo)下降。而使用自動(dòng)吞沫機(jī)則排除了這一潛在的風(fēng)險(xiǎn)，它的安裝位置恰好處在料液面上端、泡沫層下端，此時(shí)自動(dòng)吞沫機(jī)根據(jù)泡沫的多少進(jìn)行有選擇性的工作，不僅及時(shí)清除了泡沫使菌體呼吸暢通，而且又及時(shí)地補(bǔ)進(jìn)了新鮮氧氣，保護(hù)了料液中原有的溶氧速率，顯然是有百利而無(wú)一弊。

6.有利于產(chǎn)物提取

消泡劑是一種油性化學(xué)物質(zhì)，不僅粘稠而且不易溶于水，無(wú)論哪一種好氧發(fā)酵產(chǎn)物都離不開提取，那么不加消泡劑或少加消泡劑有利而無(wú)弊這是大家共知的道理。

國(guó)家大力支持的自主創(chuàng)新專利產(chǎn)品

由于“自動(dòng)吞沫機(jī)成套設(shè)備”是擁有多項(xiàng)國(guó)家專利和多項(xiàng)國(guó)際專利的高新技術(shù)產(chǎn)品，因此從研制開發(fā)到產(chǎn)品成熟，先后得到了國(guó)家科技部、北京市科委、西城區(qū)科委、中國(guó)科學(xué)院、中國(guó)發(fā)酵工業(yè)協(xié)會(huì)等相關(guān)部門的大力支持，同時(shí)也得到了國(guó)家科技部、北京市科委、西城區(qū)科委專項(xiàng)資金的無(wú)償扶持；因此在借助國(guó)家資金的大力支持下，“自動(dòng)吞沫機(jī)成套設(shè)備”以較低的價(jià)格投放市場(chǎng)，僅幾年的時(shí)間就在數(shù)十家發(fā)酵企業(yè)得到了推廣和應(yīng)用，而一套“自動(dòng)吞沫機(jī)成套設(shè)備”的銷售價(jià)僅十幾萬(wàn)元（350M³以下），3—6個(gè)月即可收回成本，這種高回報(bào)的性價(jià)比在國(guó)內(nèi)外實(shí)屬罕見。

2006年北京博碩德恒科技開發(fā)有限公司被北京市科委認(rèn)定為高新技術(shù)企業(yè)，同年順利通過(guò)（GB/T19001-2000）質(zhì)量管理體系認(rèn)證；2008年在國(guó)家重新審核的高新技術(shù)企業(yè)名單中，北京博碩德恒科技開發(fā)有限公司再次被認(rèn)定為國(guó)家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)；2009年又再次通過(guò)質(zhì)量管理體系認(rèn)證（GB/T19001-2008/IS9001:2008標(biāo)準(zhǔn)）；2010年“自動(dòng)吞沫成套設(shè)備”仍被列為“北京市火炬計(jì)劃推廣項(xiàng)目”。目前該設(shè)備已在國(guó)內(nèi)數(shù)十家生產(chǎn)企業(yè)全部安裝整體運(yùn)行，其技術(shù)質(zhì)量穩(wěn)定可靠、效果顯著立竿見影。

綜上所述，在國(guó)家大力提倡高效、降耗、節(jié)能、減排的低碳經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)政策下，在企業(yè)向成本、向管理要效益的前提下，在當(dāng)前國(guó)際市場(chǎng)和國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)品安全要求更加嚴(yán)格的今天，推廣使用自動(dòng)吞沫機(jī)成套設(shè)備是一項(xiàng)投資少、見效快、高回報(bào)的高新技術(shù)；相信生物發(fā)酵行業(yè)的掌門人，定會(huì)不失先機(jī)捷足先登，為珍愛我們賴以生存的家園——地球，為全面實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略國(guó)策，為我們工作生活的環(huán)境更加美好，做出我們應(yīng)該做出而能夠做出的貢獻(xiàn)……！

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