CN103122308A - 微生物酶发酵混合搅拌装置 - Google Patents

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朱忠平
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Abstract

本发明公开了一种物料发酵搅拌装置，具体地说是一种微生物酶发酵混合搅拌装置。包括罐体、搅拌装置，搅拌装置的搅拌轴伸进罐体中，搅拌轴沿轴向设置有两对以上搅拌叶片；罐体内还设有一对以上对流装置，对流装置通过支架与气流搅拌筒连接固定在罐体的内部，气流搅拌筒上端置于发酵液的下方，气流搅拌筒的下端直抵罐体的底部，搅拌轴的底端设置有引流罩，引流罩的气流出口位于搅拌叶片内侧。采用上述的结构后，引流罩以及搅拌叶片的配合使用有利于引导气流的流动，它们与对流装置搭配使用可以使发酵液混合效果更好，剪切力达到最小、溶解氧达到最大，节能效果明显。平衡块有利于运行平稳，提高运行性能，经济、实用，满足规模化生产的需求。

Description

微生物酶发酵混合搅拌装置
 
技术领域
本发明涉及一种物料发酵搅拌装置，具体地说是一种微生物酶发酵混合搅拌装置，属于生物学发酵装置技术领域。
背景技术
近年来，国内外相继开展了一系列新型生物酶的开发研究工作，尤其是海洋微生物酶。海洋微生物酶生产菌大多为海洋产酶微生物基因突变株，在发酵过程中具有强好氧、对渗透压变化敏感和产物蛋白结构较松散等特点。研究表明，对发酵过程影响较大的过程变量有温度、pH、溶解氧、发酵液对生产菌的渗透压和机械搅拌对产物的剪切力等，就海洋产酶微生物而言，对发酵过程影响最大的参数是渗透压和剪切力。另外，海洋生物酶一般多为典型的低温酶，酶分子结构呈较松散、柔性状态，以较小的能量、较大的剪切力就使酶蛋白产生具有催化效能的构象变化，使其活性损失。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种达到对生物酶的剪切力最小、并使溶解氧和酶的活性达到最大的微生物酶发酵混合搅拌装置。
为了解决上述技术问题，本发明的微生物酶发酵混合搅拌装置，包括带有夹套的罐体、搅拌装置，搅拌装置的搅拌轴伸进罐体中，搅拌轴沿轴向设置有两对以上搅拌叶片；罐体内还设有一对以上对流装置，对流装置通过支架与气流搅拌筒连接固定在罐体的内部，气流搅拌筒上端置于发酵液的下方，气流搅拌筒的下端直抵罐体的底部，搅拌轴的底端设置有引流罩，引流罩的气流出口位于搅拌叶片内侧。
所述搅拌轴上设置有一对以上的平衡块。
采用上述的结构后，由于在罐体内设置的对流装置，气流搅拌筒上端置于发酵液的下方，下端位于罐体下部，无菌空气通过进气管排入罐体，由于排入的无菌气体带有一定的流速，在气流搅拌筒下端形成一个真空区域，由于上下压强差，气流搅拌筒上端的发酵液被吸入其内，从而流出气流搅拌筒形成对流。一方面，对流起到搅拌的作用，发酵液内含的气泡经过二次混合，提高了溶解氧；另一方面，气流搅拌无剪切力，使得酶的活性达到最大。设置的引流罩以及搅拌叶片的配合使用有利于引导气流的流动，它们与对流装置搭配使用可以使发酵液混合效果更好，剪切力达到最小、溶解氧达到最大，节能效果明显。同时设置的平衡块有利于运行平稳，提高运行性能，本设备经济、实用，适合大型发酵罐的应用，满足规模化生产的需求。
附图说明
图1为本发明微生物酶发酵混合搅拌装置的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的微生物酶发酵混合搅拌装置，包括带有夹套的罐体5、搅拌装置4，搅拌装置4的搅拌轴伸进罐体5中，搅拌轴沿轴向设置有两对以上搅拌叶片2；罐体5内还设有一对以上对流装置3，对流装置3包括气流搅拌筒7、进气管9，对流装置3通过支架6与气流搅拌筒7的连接固定在罐体5的内部，气流搅拌筒7上端斜置于发酵液液面下方，气流搅拌筒7的下端位于罐体5下部，进气管9穿过罐体5、气流搅拌筒7，直到气流搅拌筒7的下端，进气管9的外侧一端设有隔膜阀10，用于控制无菌气体的流速，搅拌轴的底端设置有引流罩1，所述引流罩1的气流出口位于搅拌叶片2内侧。
进一步的在上述搅拌轴上设置有一对以上的平衡块8。
本设备利用空气动力学、流体力学原理设置对流装置3，无菌气体通过进气管9排入罐体5，由于排入的无菌气体带有一定的流速，在气流搅拌筒7下端形成一个真空区域，由于上下压强差使气流搅拌筒7的上端发酵液被吸入其内，从而流出气流搅拌筒7，形成对流，将上、下的发酵液混合。本实施例中，为了提高搅拌效果，沿罐体5内侧可分布4个对流装置3，气流搅拌筒7的上端置于发酵液下方1-2mm，设置的搅拌叶片2为箭叶形或圆弧叶形，与对流装置3搭配使用可以使发酵液混合效果更好，剪切力达到最小、溶解氧达到最大，节能效果明显；气流搅拌筒7轴线与罐体5轴线有一夹角α，发酵液更容易形成内环流，搅拌效果更加明显。隔膜阀10可以控制无菌气体的流速，从而更容易控制对流的速度，使混合效果更好。

Claims (2)

1.一种微生物酶发酵混合搅拌装置，包括带有夹套的罐体（5）、搅拌装置（4），搅拌装置（4）的搅拌轴伸进罐体（5）中，搅拌轴沿轴向设置有两对以上搅拌叶片（2）；罐体（5）内还设有一对以上对流装置（3），对流装置（3）通过支架（6）与气流搅拌筒（7）连接固定在罐体（5）的内部，气流搅拌筒（7）上端置于发酵液的下方，气流搅拌筒（7）的下端直抵罐体（5）的底部，其特征在于：所述搅拌轴的底端设置有引流罩（1），所述引流罩（1）的气流出口位于搅拌叶片（2）内侧。
2.按照权利要求1所述的微生物酶发酵混合搅拌装置，其特征在于：所述搅拌轴上设置有一对以上的平衡块（8）。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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