CN114989945A - 一种能够加快反应的微生物发酵用反应器 - Google Patents

一种能够加快反应的微生物发酵用反应器 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种能够加快反应的微生物发酵用反应器，涉及微生物发酵技术领域，包括：罐体，所述罐体顶部设有电机；所述罐体空腔内壁设有两处安装架；两处所述安装架呈对称方式分布，且两处安装架之间设有浮动组件。本发明中通过筛网上下滑动调节，能够使氧气跟随发酵液产生上下对流形式，从而有效保证罐体内发酵液氧气的有效供应，进而提高微生物发酵效率；利用刮板对罐体内壁的原料残渣附着物进行刮除，这省去人工额外对罐体清理的麻烦，解决了发酵液内氧气上下分散效果不够理想，致使微生物反应效率较低，同时罐体内壁容易附着原料残渣，罐体拆卸清理过程比较麻烦，而且下料口位置的过滤网容易堆积大量发酵液残渣，影响下料速度的问题。

Description

一种能够加快反应的微生物发酵用反应器
技术领域
本发明涉及微生物发酵技术领域，特别涉及一种能够加快反应的微生物发酵用反应器。
背景技术
微生物发酵即是指利用微生物，在适宜的条件下，将原料经过特定的代谢途径转化为人类所需要的产物的过程。微生物发酵生产水平主要取决于菌种本身的遗传特性和培养条件。微生物发酵过程根据发酵条件要求分为好氧发酵和厌氧发酵。好氧发酵法有液体表面培养发酵、在多孔或颗粒状固体培养基表面上发酵和通氧深层发酵几种方法。厌氧发酵采用不通氧的深层发酵。因此，无论好氧与厌氧发酵都可以通过深层培养来实现，这种培养均在具有一定径高比的圆柱形发酵罐内完成。
然而，就目前传统微生物发酵用反应器而言，通常氧气直接通入罐体的发酵液内，氧气上下分散效果不够理想，致使微生物反应效率较低，同时罐体内壁容易附着原料残渣，在更换不同类型的发酵液时需要人工进行清理，而罐体拆卸清理过程比较麻烦，增加了工人的劳动强度，而且下料口位置的过滤网容易堆积大量发酵液残渣，阻碍料液排出，影响下料速度。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种能够加快反应的微生物发酵用反应器，其中通过筛网上下滑动调节，能够使氧气跟随发酵液产生上下对流形式，从而有效保证罐体内发酵液氧气的有效供应，进而提高微生物发酵效率；利用刮板对罐体内壁的原料残渣附着物进行刮除，这省去人工额外对罐体清理的麻烦；且搅拌扇叶搅拌动作和浮动组件上下调节动作可共用一处电机驱动，这省去为浮动组件额外设置驱动马达，有助于设备减重和降低成本。
本发明提供了一种能够加快反应的微生物发酵用反应器，具体包括：罐体，所述罐体顶部设有电机；所述罐体空腔内壁设有两处安装架；两处所述安装架呈对称方式分布，且两处安装架之间设有浮动组件；所述罐体空腔内底部设有排料筒；所述排料筒上设有环形架；所述排料筒上设有滑动架，且滑动架位于环形架上方；所述罐体外部套装有控温外套，且控温外套底部设有四处支撑柱。
可选地，所述罐体顶部一侧设有进料管，且进料管与罐体相通，罐体顶部设有空气入管和温度显示器，且空气入管和温度显示器呈对称方式分布，罐体底部设有下料管。
可选地，所述空气入管底部设有连通管，且连通管端部设有排气环管；
温度显示器底部设有温度感应件，且温度感应件和连通管呈平行方式分布。
可选地，所述电机底部转动安装有转动轴杆，且转动轴杆中段位置设有往复丝杆，转动轴杆靠底部位置设有搅拌扇叶，且搅拌扇叶位于排气环管下方，转动轴杆底端设有转动盘，且转动盘位于排料筒上方。
可选地，两处所述安装架上下两端之间设有支撑板，且两处支撑板呈平行方式分布，并且转动轴杆通过轴承与支撑板转动连接，两处安装架相对内侧设有通槽，且温度感应件和连通管分别位于两处安装架的通槽内。
可选地，所述浮动组件包括滑动环、筛网、刮板、凸轴和限位槽，滑动环和刮板均为环形结构，且滑动环位于刮板中心位置，并且刮板通过支架与滑动环相连接，滑动环与刮板之间设有筛网，滑动环内周面设有两处凸轴，且两处凸轴呈对称方式分布，滑动环套装于往复丝杆上，且凸轴与往复丝杆啮合连接，刮板设有两处限位槽，且刮板通过限位槽与安装架滑动连接，并且刮板外周面与罐体内壁相接触。
可选地，所述转动盘底部设有波浪架，且波浪架为环形结构，转动盘底部设有转动轴，且转动轴位于波浪架中心位置。
可选地，所述排料筒顶部设有轴承套，且转动盘通过转动轴与排料筒的轴承套转动连接，排料筒为柱形空腔结构，且排料筒的侧壁设有四处排料口，四处排料口呈环形阵列方式分布，且排料口内通过嵌入的方式安装有过滤网。
可选地，所述环形架固定套装于排料筒上，且环形架位于四处排料口下方，环形架上设有三处限位套，且三处限位套呈环形阵列方式分布。
可选地，所述滑动架滑动套装于排料筒上，且滑动架顶部设有三处支撑脚架，三处支撑脚架呈环形阵列方式分布，且支撑脚架顶部转动安装有滚动轮，滑动架位于转动盘下方，且滑动架通过滚动轮与转动盘的波浪架传动连接，滑动架底部设有三处限位圆杆，且限位圆杆上套装有压缩弹簧，限位圆杆滑动贯穿环形架的限位套，且压缩弹簧支撑于限位套和滑动架之间，滑动架内周面设有擦拭环，且擦拭环与过滤网相接触。
有益效果
根据本发明的各实施例的微生物发酵用反应器，本装置由空气入管为罐体内通入氧气，并经连通管和排气环管到达发酵液底部，同时由电机提供动力，通过转动轴杆驱使往复丝杆旋转，利用凸轴和往复丝杆传动，使浮动组件沿着安装架上下间歇性的浮动，通过筛网上下滑动调节，能够使氧气跟随发酵液产生上下对流形式，从而有效保证罐体内发酵液氧气的有效供应，进而提高微生物发酵效率。
此外，其中浮动组件在上下间歇性的浮动过程中，能够利用刮板对罐体内壁的原料残渣附着物进行刮除，这省去人工额外对罐体清理的麻烦，且本发明通过转动轴杆和往复丝杆的动力传递电机，可同时对浮动组件进行上下滑动调节和搅拌扇叶进行旋转驱使，使搅拌扇叶搅拌动作和浮动组件上下调节动作可共用一处电机驱动，这省去为浮动组件额外设置驱动马达，有助于设备减重和降低成本。
此外，其中转动轴杆能够带动转动盘旋转，通过滚动轮与转动盘的波浪架传动连接，驱使滑动架沿着排料筒向下滑动调节，同时利用压缩弹簧的回弹作用，能够使滑动架上下间歇性滑动，并通过擦拭环对过滤网进行擦拭，有效防止大量发酵液中残渣在过滤网上大量堆积，从而保证下料速度，且本发明通过机械传动将搅拌扇叶搅拌动作和过滤网擦拭动作联动结合在一起一次性进行，省去分步操作的麻烦，有效提升了设备的生产效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。
下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制。
在附图中：
图1示出了根据本发明的实施例的微生物发酵用反应器的整体结构的示意图；
图2示出了根据本发明的实施例的微生物发酵用反应器的罐体剖面视角的示意图；
图3示出了根据本发明的实施例的微生物发酵用反应器的空气入管、温度显示器和安装架的示意图；
图4示出了根据本发明的实施例的微生物发酵用反应器的浮动组件的示意图；
图5示出了根据本发明的实施例的微生物发酵用反应器的电机和转动盘的示意图；
图6示出了根据本发明的实施例的微生物发酵用反应器的部分转动轴杆、转动盘、排料筒、环形架和滑动架的示意图；
图7示出了根据本发明的实施例的微生物发酵用反应器的部分转动轴杆和转动盘的示意图；
图8示出了根据本发明的实施例的微生物发酵用反应器的排料筒、环形架和滑动架的示意图；
图9示出了根据本发明的实施例的微生物发酵用反应器的图8引出的爆炸状态的示意图；
图10示出了根据本发明的实施例的微生物发酵用反应器的转动盘和滑动架爆炸状态的示意图。
附图标记列表
1、罐体；101、进料管；102、空气入管；1021、连通管；1022、排气环管；103、温度显示器；1031、温度感应件；104、下料管；2、电机；201、转动轴杆；202、往复丝杆；203、搅拌扇叶；3、安装架；301、支撑板；302、通槽；4、浮动组件；401、滑动环；402、筛网；403、刮板；404、凸轴；405、限位槽；5、转动盘；501、波浪架；502、转动轴；6、排料筒；601、轴承套；602、排料口；603、过滤网；7、环形架；701、限位套；8、滑动架；801、支撑脚架；802、滚动轮；803、限位圆杆；804、压缩弹簧；805、擦拭环；9、控温外套；10、支撑柱。
具体实施方式
为了使得本发明的技术方案的目的、方案和优点更加清楚，下文中将结合本发明的具体实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。除非另有说明，否则本文所使用的术语具有本领域通常的含义。附图中相同的附图标记代表相同的部件。
实施例：请参考图1至图10：
本发明提出了一种能够加快反应的微生物发酵用反应器，包括：罐体1，罐体1顶部设有电机2；罐体1空腔内壁设有两处安装架3；两处安装架3呈对称方式分布，且两处安装架3之间设有浮动组件4；罐体1空腔内底部设有排料筒6；排料筒6上设有环形架7；排料筒6上设有滑动架8，且滑动架8位于环形架7上方；罐体1外部套装有控温外套9，且控温外套9底部设有四处支撑柱10。
此外，根据本发明的实施例，如图3至图5所示，罐体1顶部一侧设有进料管101，且进料管101与罐体1相通，罐体1顶部设有空气入管102和温度显示器103，且空气入管102和温度显示器103呈对称方式分布，罐体1底部设有下料管104；
空气入管102底部设有连通管1021，且连通管1021端部设有排气环管1022；
温度显示器103底部设有温度感应件1031，且温度感应件1031和连通管1021呈平行方式分布；
电机2底部转动安装有转动轴杆201，且转动轴杆201中段位置设有往复丝杆202，转动轴杆201靠底部位置设有搅拌扇叶203，且搅拌扇叶203位于排气环管1022下方，转动轴杆201底端设有转动盘5，且转动盘5位于排料筒6上方；
两处安装架3上下两端之间设有支撑板301，且两处支撑板301呈平行方式分布，并且转动轴杆201通过轴承与支撑板301转动连接，两处安装架3相对内侧设有通槽302，且温度感应件1031和连通管1021分别位于两处安装架3的通槽302内；
浮动组件4包括滑动环401、筛网402、刮板403、凸轴404和限位槽405，滑动环401和刮板403均为环形结构，且滑动环401位于刮板403中心位置，并且刮板403通过支架与滑动环401相连接，滑动环401与刮板403之间设有筛网402，滑动环401内周面设有两处凸轴404，且两处凸轴404呈对称方式分布，滑动环401套装于往复丝杆202上，且凸轴404与往复丝杆202啮合连接，本装置由空气入管102为罐体1内通入氧气，并经连通管1021和排气环管1022到达发酵液底部，同时由电机2提供动力，通过转动轴杆201驱使往复丝杆202旋转，利用凸轴404和往复丝杆202传动，使浮动组件4沿着安装架3上下间歇性的浮动，通过筛网402上下滑动调节，能够使氧气跟随发酵液产生上下对流形式，从而有效保证罐体1内发酵液氧气的有效供应，进而提高微生物发酵效率。
此外，根据本发明的实施例，如图2和图4所示，刮板403设有两处限位槽405，且刮板403通过限位槽405与安装架3滑动连接，并且刮板403外周面与罐体1内壁相接触，其中浮动组件4在上下间歇性的浮动过程中，能够利用刮板403对罐体1内壁的原料残渣附着物进行刮除，这省去人工额外对罐体1清理的麻烦，且本发明通过转动轴杆201和往复丝杆202的动力传递电机2，可同时对浮动组件4进行上下滑动调节和搅拌扇叶203进行旋转驱使，使搅拌扇叶203搅拌动作和浮动组件4上下调节动作可共用一处电机2驱动，这省去为浮动组件4额外设置驱动马达，有助于设备减重和降低成本。
此外，根据本发明的实施例，如图6至图10所示，转动盘5底部设有波浪架501，且波浪架501为环形结构，转动盘5底部设有转动轴502，且转动轴502位于波浪架501中心位置；
排料筒6顶部设有轴承套601，且转动盘5通过转动轴502与排料筒6的轴承套601转动连接，排料筒6为柱形空腔结构，且排料筒6的侧壁设有四处排料口602，四处排料口602呈环形阵列方式分布，且排料口602内通过嵌入的方式安装有过滤网603；
环形架7固定套装于排料筒6上，且环形架7位于四处排料口602下方，环形架7上设有三处限位套701，且三处限位套701呈环形阵列方式分布；
滑动架8滑动套装于排料筒6上，且滑动架8顶部设有三处支撑脚架801，三处支撑脚架801呈环形阵列方式分布，且支撑脚架801顶部转动安装有滚动轮802，滑动架8位于转动盘5下方，且滑动架8通过滚动轮802与转动盘5的波浪架501传动连接，滑动架8底部设有三处限位圆杆803，且限位圆杆803上套装有压缩弹簧804，限位圆杆803滑动贯穿环形架7的限位套701，且压缩弹簧804支撑于限位套701和滑动架8之间，滑动架8内周面设有擦拭环805，且擦拭环805与过滤网603相接触，其中转动轴杆201能够带动转动盘5旋转，通过滚动轮802与转动盘5的波浪架501传动连接，驱使滑动架8沿着排料筒6向下滑动调节，同时利用压缩弹簧804的回弹作用，能够使滑动架8上下间歇性滑动，并通过擦拭环805对过滤网603进行擦拭，有效防止大量发酵液中残渣在过滤网603上大量堆积，从而保证下料速度，且本发明通过机械传动将搅拌扇叶203搅拌动作和过滤网603擦拭动作联动结合在一起一次性进行，省去分步操作的麻烦，有效提升了设备的生产效率。
本实施例的具体使用方式与作用：本发明中空气入管102为罐体1内通入氧气，并经连通管1021和排气环管1022到达发酵液底部，同时由电机2提供动力，通过转动轴杆201驱使往复丝杆202旋转，利用凸轴404和往复丝杆202传动，使浮动组件4沿着安装架3上下间歇性的浮动，通过筛网402上下滑动调节，能够使氧气跟随发酵液产生上下对流形式，从而有效保证罐体1内发酵液氧气的有效供应，进而提高微生物发酵效率；其中浮动组件4在上下间歇性的浮动过程中，能够利用刮板403对罐体1内壁的原料残渣附着物进行刮除，这省去人工额外对罐体1清理的麻烦，且本发明通过转动轴杆201和往复丝杆202的动力传递电机2，可同时对浮动组件4进行上下滑动调节和搅拌扇叶203进行旋转驱使，使搅拌扇叶203搅拌动作和浮动组件4上下调节动作可共用一处电机2驱动，这省去为浮动组件4额外设置驱动马达，有助于设备减重和降低成本；其中转动轴杆201能够带动转动盘5旋转，通过滚动轮802与转动盘5的波浪架501传动连接，驱使滑动架8沿着排料筒6向下滑动调节，同时利用压缩弹簧804的回弹作用，能够使滑动架8上下间歇性滑动，并通过擦拭环805对过滤网603进行擦拭，有效防止大量发酵液中残渣在过滤网603上大量堆积，从而保证下料速度，且本发明通过机械传动将搅拌扇叶203搅拌动作和过滤网603擦拭动作联动结合在一起一次性进行，省去分步操作的麻烦，有效提升了设备的生产效率。
最后，需要说明的是，本发明在描述各个构件的位置及其之间的配合关系等时，通常会以一个/一对构件举例而言，然而本领域技术人员应该理解的是，这样的位置、配合关系等，同样适用于其他构件/其他成对的构件。
以上所述仅是本发明的示范性实施方式，而非用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (10)

1.一种能够加快反应的微生物发酵用反应器，其特征在于：能够加快反应的微生物发酵用反应器，包括：罐体(1)，所述罐体(1)顶部设有电机(2)；所述罐体(1)空腔内壁设有两处安装架(3)；两处所述安装架(3)呈对称方式分布，且两处安装架(3)之间设有浮动组件(4)；所述罐体(1)空腔内底部设有排料筒(6)；所述排料筒(6)上设有环形架(7)；所述排料筒(6)上设有滑动架(8)，且滑动架(8)位于环形架(7)上方；所述罐体(1)外部套装有控温外套(9)，且控温外套(9)底部设有四处支撑柱(10)。
2.如权利要求1所述能够加快反应的微生物发酵用反应器，其特征在于：所述罐体(1)顶部一侧设有进料管(101)，且进料管(101)与罐体(1)相通，罐体(1)顶部设有空气入管(102)和温度显示器(103)，且空气入管(102)和温度显示器(103)呈对称方式分布，罐体(1)底部设有下料管(104)。
3.如权利要求2所述能够加快反应的微生物发酵用反应器，其特征在于：所述空气入管(102)底部设有连通管(1021)，且连通管(1021)端部设有排气环管(1022)；
温度显示器(103)底部设有温度感应件(1031)，且温度感应件(1031)和连通管(1021)呈平行方式分布。
4.如权利要求1所述能够加快反应的微生物发酵用反应器，其特征在于：所述电机(2)底部转动安装有转动轴杆(201)，且转动轴杆(201)中段位置设有往复丝杆(202)，转动轴杆(201)靠底部位置设有搅拌扇叶(203)，且搅拌扇叶(203)位于排气环管(1022)下方，转动轴杆(201)底端设有转动盘(5)，且转动盘(5)位于排料筒(6)上方。
5.如权利要求1所述能够加快反应的微生物发酵用反应器，其特征在于：两处所述安装架(3)上下两端之间设有支撑板(301)，且两处支撑板(301)呈平行方式分布，并且转动轴杆(201)通过轴承与支撑板(301)转动连接，两处安装架(3)相对内侧设有通槽(302)，且温度感应件(1031)和连通管(1021)分别位于两处安装架(3)的通槽(302)内。
6.如权利要求1所述能够加快反应的微生物发酵用反应器，其特征在于：所述浮动组件(4)包括滑动环(401)、筛网(402)、刮板(403)、凸轴(404)和限位槽(405)，滑动环(401)和刮板(403)均为环形结构，且滑动环(401)位于刮板(403)中心位置，并且刮板(403)通过支架与滑动环(401)相连接，滑动环(401)与刮板(403)之间设有筛网(402)，滑动环(401)内周面设有两处凸轴(404)，且两处凸轴(404)呈对称方式分布，滑动环(401)套装于往复丝杆(202)上，且凸轴(404)与往复丝杆(202)啮合连接，刮板(403)设有两处限位槽(405)，且刮板(403)通过限位槽(405)与安装架(3)滑动连接，并且刮板(403)外周面与罐体(1)内壁相接触。
7.如权利要求4所述能够加快反应的微生物发酵用反应器，其特征在于：所述转动盘(5)底部设有波浪架(501)，且波浪架(501)为环形结构，转动盘(5)底部设有转动轴(502)，且转动轴(502)位于波浪架(501)中心位置。
8.如权利要求1所述能够加快反应的微生物发酵用反应器，其特征在于：所述排料筒(6)顶部设有轴承套(601)，且转动盘(5)通过转动轴(502)与排料筒(6)的轴承套(601)转动连接，排料筒(6)为柱形空腔结构，且排料筒(6)的侧壁设有四处排料口(602)，四处排料口(602)呈环形阵列方式分布，且排料口(602)内通过嵌入的方式安装有过滤网(603)。
9.如权利要求1所述能够加快反应的微生物发酵用反应器，其特征在于：所述环形架(7)固定套装于排料筒(6)上，且环形架(7)位于四处排料口(602)下方，环形架(7)上设有三处限位套(701)，且三处限位套(701)呈环形阵列方式分布。
10.如权利要求1所述能够加快反应的微生物发酵用反应器，其特征在于：所述滑动架(8)滑动套装于排料筒(6)上，且滑动架(8)顶部设有三处支撑脚架(801)，三处支撑脚架(801)呈环形阵列方式分布，且支撑脚架(801)顶部转动安装有滚动轮(802)，滑动架(8)位于转动盘(5)下方，且滑动架(8)通过滚动轮(802)与转动盘(5)的波浪架(501)传动连接，滑动架(8)底部设有三处限位圆杆(803)，且限位圆杆(803)上套装有压缩弹簧(804)，限位圆杆(803)滑动贯穿环形架(7)的限位套(701)，且压缩弹簧(804)支撑于限位套(701)和滑动架(8)之间，滑动架(8)内周面设有擦拭环(805)，且擦拭环(805)与过滤网(603)相接触。
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