CN116694434B - 一种生物法丙烯酰胺搅拌发酵罐 - Google Patents

Abstract

本发明涉及发酵罐装置技术领域，具体为一种生物法丙烯酰胺搅拌发酵罐，罐体内部设置多组竖式盘管利于均匀换热，发酵气体上升通畅，筒体外部采用夹套结构，夹套内增加导流板，换热均匀，竖式盘管与夹套同时换热，加热或冷却的效率高，温度控制的更好；通过设置的预混料组件使菌种与母液混合均匀，提高发酵速度，搅拌发酵罐内部上部设置消泡辅助组件消去泡沫，大大提高了反应时间和生产效率；且通过设置的预混料组件也可以对反应试剂进行预混合，进一步提高其混料工作质量；通过消泡辅助组件也能够避免泡沫飞溅和污染，保证整体加工效益，满足实际工作需求。

Description

一种生物法丙烯酰胺搅拌发酵罐

技术领域

本发明涉及发酵罐装置技术领域，具体为一种生物法丙烯酰胺搅拌发酵罐。

背景技术

丙烯酰胺是一种用途广泛的白色晶体化学物质，目前，工业中常采用生物催化法生产丙烯酰胺；现有公告号为CN107746864A的中国专利公开了一种微生物法丙烯酰胺发酵新工艺，其提出了传统微生物法发酵工艺为：一个接种瓶接一个种子罐，一个种子罐的种子液培养达到要求后，再移到一个发酵罐，原有工艺接种量很小，大约在1‰-4‰，在种子罐培养基灭菌以后，一般PH值超过8.0，在此环境下菌种短时间内不适应，生长周期一般都在3-5天，才能达到接发酵罐标准，会影响整个发酵的产量；消耗接种瓶量较多，菌种培养工作量较大，接种频率较高，容易造成染菌，菌种质量难以保证，发酵液的质量也难以保证。其提供的解决方案为通过设计阀组，实现各个种子罐和发酵罐之间的高效灭菌，并实现互相接种移料；通过接种瓶先接种母种子罐，然后用母种子罐直接接种其他的一个或多个种子罐和一个发酵罐，母种子罐接种其他种子罐的量为5％，是用接种瓶接种量的100倍，大大缩短了种子罐的培养时间，且对种子罐PH值有所降低，生长周期缩短；减少了接种瓶的使用数量，并且不影响接发酵罐，有效降低了能耗，减少了杂菌滋生率，同时提高了发酵液的质量。

上述方案及现有技术中对于丙烯酰胺制备加工过程中使用的搅拌罐，对于其发酵液顶部通常都设置消泡装置将泡沫消除，通常是设置相应的搅拌杆将泡沫打碎，提高发酵反应工作效率；但是此过程中对于搅拌杆的位置不能进行灵活调控，导致对于不同批次高度的发酵反应液面不能进行很好的适应，可能会将泡沫甩到罐体顶部侧壁上，若是干化会粘附在上面，对于下次的发酵反应会造成污染，且对于发酵液中需要添加相应的反应试剂时，对于不同种类试剂的混合较为麻烦，耗时较长，需要对其进行预混合工作提高其发酵反应工作效益；因此需要进行改进和优化。

为此，本发明提出一种生物法丙烯酰胺搅拌发酵罐用于解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生物法丙烯酰胺搅拌发酵罐，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种生物法丙烯酰胺搅拌发酵罐，包括搅拌发酵罐主体、夹套、搅拌电机和消泡辅助组件、预混料组件；所述搅拌发酵罐主体外侧壁固定连接设置有夹套，且搅拌发酵罐主体的顶部固定设置有进料管体，所述搅拌电机固定连接设置在搅拌发酵罐主体顶端，搅拌电机的一端连接设置有搅拌轴，所述搅拌轴上连接设置有搅拌混合装置和消泡辅助组件，所述消泡辅助组件设置在搅拌混合装置的上方，所述搅拌发酵罐主体内侧壁连接设置有竖式盘管，所述进料管体中连接设置有预混料组件。

优选的，所述消泡辅助组件包含有固定套筒、伸缩控制杆、支撑杆、调控滑槽、连接板、固定板、连接卡槽、固定网板、承载板、支撑架、擦拭滚轮、竖板、锥形孔、连接圆孔；所述固定套筒固定套接设置在搅拌轴外侧壁上，且固定套筒的顶端对称固定设置有伸缩控制杆，所述伸缩控制杆的一端延伸至调控滑槽中，且伸缩控制杆的端部固定设置有支撑杆，所述调控滑槽对称设置在固定套筒外侧壁上，所述支撑杆的一端固定设置有连接板，所述连接板上对称设置有安装孔，且连接板与连接卡槽相适配卡接，所述连接卡槽设置在固定板的一侧，所述固定板的另一侧对称固定设置有固定网板，所述竖板固定设置在固定板的一侧，所述固定网板的端部固定设置有承载板，所述承载板的一侧对称固定设置有支撑架，所述支撑架中活动连接设置有擦拭滚轮，所述竖板的两侧等距设置有锥形孔，所述锥形孔的一端设置有连接圆孔。

优选的，所述连接卡槽与连接板设置位置相对应、设置组数相同，且连接板通过螺钉固定设置在连接卡槽中。

优选的，所述固定网板在固定板的一侧固定设置有两个，且固定网板关于竖板进行对称设置，竖板与固定网板固定连接形成一个消泡盒。

优选的，所述锥形孔与连接圆孔相连通设置，且锥形孔的大口径端设置在竖板的板面，锥形孔的小口径端与连接圆孔相连接，锥形孔小口径端的直径与连接圆孔的孔径设置相等。

优选的，所述预混料组件包含有进料嘴、旋转控制电机、连接转轴、固定套盘、引流锥体、贴附固定盘、混流口、排流口、辅助斜坡、柱形通槽、环形斜面、支撑条、销轴、活动套筒、混料条、混料辅助孔；所述进料嘴一体成型连接设置在进料管体的一侧，进料管体的顶端固定连接设置有旋转控制电机，所述旋转控制电机的一端连接设置有连接转轴，连接转轴的一端延伸至进料管体内腔中，所述连接转轴外侧壁等距固定设置有固定套盘，且连接转轴贯穿贴附固定盘，所述贴附固定盘等距固定设置在进料管体内侧壁上，所述固定套盘上端固定设置有引流锥体，所述贴附固定盘上端面设置有混流口，所述混流口的底端设置有排流口，且混流口中对称设置有辅助斜坡，所述固定套盘中等距设置有柱形通槽，所述柱形通槽的槽口边侧设置有环形斜面，且柱形通槽中固定设置有支撑条，所述支撑条中间位置连接设置有销轴，所述销轴上活动套接设置有活动套筒，所述活动套筒外侧壁等距固定设置有混料条，所述混料条上等距设置有混料辅助孔。

优选的，所述贴附固定盘与固定套盘设置位置相对应、设置组数相同，且贴附固定盘上端面与固定套盘底端面相贴合设置。

优选的，所述柱形通槽在固定套盘中等距呈环形设置，且柱形通槽与混流口设置位置相对应。

优选的，所述混料辅助孔在混料条上等距贯穿设置。

优选的，所述贴附固定盘与固定套盘在进料管体中设置有两组，且贴附固定盘与固定套盘两者直径设置相等，所述固定套盘外侧壁与进料管体内侧壁相适配贴合。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明设计的生物法丙烯酰胺搅拌发酵罐，罐体内部设置多组竖式盘管利于均匀换热，发酵气体上升通畅，筒体外部采用夹套结构，夹套内增加导流板，换热均匀，竖式盘管与夹套同时换热，加热或冷却的效率高，温度控制的更好；通过设置的预混料组件使菌种与母液混合均匀，提高发酵速度，搅拌发酵罐内部上部设置消泡辅助组件消去泡沫，大大提高了反应时间和生产效率；且通过设置的预混料组件也可以对反应试剂进行预混合，进一步提高其混料工作质量；通过消泡辅助组件也能够避免泡沫飞溅和污染，保证整体加工效益，满足实际工作需求。

附图说明

图1为本发明生物法丙烯酰胺搅拌发酵罐结构连接示意图；

图2为本发明搅拌发酵罐内部局部结构连接剖视图；

图3为本发明消泡辅助组件局部结构连接左侧示意图；

图4为本发明消泡辅助组件局部结构连接右侧示意图；

图5为本发明消泡辅助组件中竖板与锥形孔、连接圆孔结构连接局部剖视图；

图6为本发明进料管体与预混料组件结构连接示意图；

图7为本发明预混料组件局部结构连接俯视图；

图8为本发明预混料组件局部结构连接仰视图；

图9为本发明固定套盘中柱形通槽内部混料条结构连接示意图。

图中：搅拌发酵罐主体1、夹套2、进料管体3、搅拌电机4、搅拌轴5、竖式盘管6、搅拌混合装置7、消泡辅助组件8、固定套筒801、伸缩控制杆802、支撑杆803、调控滑槽804、连接板805、固定板806、连接卡槽807、固定网板808、承载板809、支撑架810、擦拭滚轮811、竖板812、锥形孔813、连接圆孔814、预混料组件9、进料嘴901、旋转控制电机902、连接转轴903、固定套盘904、引流锥体905、贴附固定盘906、混流口907、排流口908、辅助斜坡909、柱形通槽910、环形斜面911、支撑条912、销轴913、活动套筒914、混料条915、混料辅助孔916。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图2，一种生物法丙烯酰胺搅拌发酵罐，包括搅拌发酵罐主体1、夹套2、搅拌电机4和消泡辅助组件8、预混料组件9；搅拌发酵罐主体1外侧壁固定连接设置有夹套2，且搅拌发酵罐主体1的顶部固定设置有进料管体3，搅拌电机4固定连接设置在搅拌发酵罐主体1顶端，搅拌电机4的一端连接设置有搅拌轴5，搅拌轴5上连接设置有搅拌混合装置7和消泡辅助组件8，消泡辅助组件8设置在搅拌混合装置7的上方，搅拌发酵罐主体1内侧壁连接设置有竖式盘管6，进料管体3中连接设置有预混料组件9；本发明设计的生物法丙烯酰胺搅拌发酵罐，罐体内部设置多组竖式盘管6利于均匀换热，发酵气体上升通畅，筒体外部采用夹套2结构，夹套2内增加导流板，换热均匀，竖式盘管6与夹套2同时换热，加热或冷却的效率高，温度控制的更好；通过设置的预混料组件9使菌种与母液混合均匀，提高发酵速度，搅拌发酵罐内部上部设置消泡辅助组件8消去泡沫，大大提高了反应时间和生产效率。

请参阅图3-图5，消泡辅助组件8包含有固定套筒801、伸缩控制杆802、支撑杆803、调控滑槽804、连接板805、固定板806、连接卡槽807、固定网板808、承载板809、支撑架810、擦拭滚轮811、竖板812、锥形孔813、连接圆孔814；固定套筒801固定套接设置在搅拌轴5外侧壁上，且固定套筒801的顶端对称固定设置有伸缩控制杆802，伸缩控制杆802的一端延伸至调控滑槽804中，且伸缩控制杆802的端部固定设置有支撑杆803，调控滑槽804对称设置在固定套筒801外侧壁上，支撑杆803的一端固定设置有连接板805，连接板805上对称设置有安装孔，且连接板805与连接卡槽807相适配卡接，连接卡槽807设置在固定板806的一侧，固定板806的另一侧对称固定设置有固定网板808，竖板812固定设置在固定板806的一侧，固定网板808的端部固定设置有承载板809，承载板809的一侧对称固定设置有支撑架810，支撑架810中活动连接设置有擦拭滚轮811，竖板812的两侧等距设置有锥形孔813，锥形孔813的一端设置有连接圆孔814；连接卡槽807与连接板805设置位置相对应、设置组数相同，且连接板805通过螺钉固定设置在连接卡槽807中；固定网板808在固定板806的一侧固定设置有两个，且固定网板808关于竖板812进行对称设置，竖板812与固定网板808固定连接形成一个消泡盒；锥形孔813与连接圆孔814相连通设置，且锥形孔813的大口径端设置在竖板812的板面，锥形孔813的小口径端与连接圆孔814相连接，锥形孔813小口径端的直径与连接圆孔814的孔径设置相等；根据实际发酵液面对消泡组件进行控制，通过伸缩控制杆802带动支撑杆803进行上下移动调控，到达合适位置后通过搅拌轴5的带动作用下对发酵液上层的泡沫进行搅拌消除，通过设置的固定网板808与竖板812形成的消泡盒将泡沫进行收揽，且设置的承载板809具有限位的作用，避免由于旋转飞溅到搅拌发酵罐主体1内侧壁上，在竖板812上等距设置的锥形孔813和连接圆孔814，当收揽的泡沫经过时，对其具有一个减速和分散作用，避免飞溅，再者在承载板809的一侧设置擦拭滚轮811，对于少量飞溅到搅拌发酵罐主体1侧壁上的泡沫进行擦拭清除。

请参阅图6-图9，预混料组件9包含有进料嘴901、旋转控制电机902、连接转轴903、固定套盘904、引流锥体905、贴附固定盘906、混流口907、排流口908、辅助斜坡909、柱形通槽910、环形斜面911、支撑条912、销轴913、活动套筒914、混料条915、混料辅助孔916；进料嘴901一体成型连接设置在进料管体3的一侧，进料管体3的顶端固定连接设置有旋转控制电机902，旋转控制电机902的一端连接设置有连接转轴903，连接转轴903的一端延伸至进料管体3内腔中，连接转轴903外侧壁等距固定设置有固定套盘904，且连接转轴903贯穿贴附固定盘906，贴附固定盘906等距固定设置在进料管体3内侧壁上，固定套盘904上端固定设置有引流锥体905，贴附固定盘906上端面设置有混流口907，混流口907的底端设置有排流口908，且混流口907中对称设置有辅助斜坡909，固定套盘904中等距设置有柱形通槽910，柱形通槽910的槽口边侧设置有环形斜面911，且柱形通槽910中固定设置有支撑条912，支撑条912中间位置连接设置有销轴913，销轴913上活动套接设置有活动套筒914，活动套筒914外侧壁等距固定设置有混料条915，混料条915上等距设置有混料辅助孔916；贴附固定盘906与固定套盘904设置位置相对应、设置组数相同，且贴附固定盘906上端面与固定套盘904底端面相贴合设置；柱形通槽910在固定套盘904中等距呈环形设置，且柱形通槽910与混流口907设置位置相对应；混料辅助孔916在混料条915上等距贯穿设置；贴附固定盘906与固定套盘904在进料管体3中设置有两组，且贴附固定盘906与固定套盘904两者直径设置相等，固定套盘904外侧壁与进料管体3内侧壁相适配贴合；对反应试剂的预混料工作，直接将各种反应试剂从进料嘴901添加到进料管体3中，以此同时通过旋转控制电机902带动连接转轴903进行转动，进而带动固定套盘904的转动，试剂在引流锥体905的作用下进入到柱形通槽910中，之后通过设置的混料条915和混料辅助孔916的作用进行预混合，之后混料的反应试剂进入到贴附固定盘906上的混流口907进行集合混合，保证混料工作的均匀性，且再从混流口907底端的排流口908排出，再次经过其底侧设置的固定套盘904上的柱形通槽910中进行再次混合，提高整体预混料工作质量。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种生物法丙烯酰胺搅拌发酵罐，其特征在于：包括搅拌发酵罐主体（1）、夹套（2）、搅拌电机（4）、消泡辅助组件（8）和预混料组件（9）；所述搅拌发酵罐主体（1）的外侧壁固定连接设置有夹套（2），所述搅拌发酵罐主体（1）的顶部固定设置有进料管体（3），所述搅拌电机（4）固定连接设置在搅拌发酵罐主体（1）的顶端，搅拌电机（4）的一端连接设置有搅拌轴（5），所述搅拌轴（5）上连接设置有搅拌混合装置（7）和消泡辅助组件（8），所述消泡辅助组件（8）设置在搅拌混合装置（7）的上方，所述搅拌发酵罐主体（1）内侧壁连接设置有竖式盘管（6），所述进料管体（3）中连接设置有预混料组件（9）；

所述预混料组件（9）包括有进料嘴（901）、旋转控制电机（902）、连接转轴（903）、固定套盘（904）、引流锥体（905）、贴附固定盘（906）、混流口（907）、排流口（908）、辅助斜坡（909）、柱形通槽（910）、环形斜面（911）、支撑条（912）、销轴（913）、活动套筒（914）、混料条（915）和混料辅助孔（916）；所述进料嘴（901）一体成型连接设置在进料管体（3）的一侧，进料管体（3）的顶端固定连接设置有旋转控制电机（902），所述旋转控制电机（902）的一端连接设置有连接转轴（903），连接转轴（903）的一端延伸至进料管体（3）内腔中，所述连接转轴（903）外侧壁等距固定设置有固定套盘（904），所述连接转轴（903）贯穿贴附固定盘（906），所述贴附固定盘（906）等距固定设置在进料管体（3）内侧壁上，所述固定套盘（904）上端固定设置有引流锥体（905），所述贴附固定盘（906）上端面设置有混流口（907），所述混流口（907）的底端设置有排流口（908），所述混流口（907）中对称设置有辅助斜坡（909），所述固定套盘（904）中等距设置有柱形通槽（910），所述柱形通槽（910）的槽口边侧设置有环形斜面（911），所述柱形通槽（910）中固定设置有支撑条（912），所述支撑条（912）中间位置连接设置有销轴（913），所述销轴（913）上活动套接设置有活动套筒（914），所述活动套筒（914）外侧壁等距固定设置有混料条（915），所述混料条（915）上等距设置有混料辅助孔（916）；所述贴附固定盘（906）与固定套盘（904）设置位置相对应、设置组数相同，所述贴附固定盘（906）上端面与固定套盘（904）底端面相贴合设置；所述柱形通槽（910）在固定套盘（904）中等距呈环形设置，所述柱形通槽（910）与混流口（907）设置位置相对应；所述混料辅助孔（916）在混料条（915）上等距贯穿设置；所述贴附固定盘（906）与固定套盘（904）在进料管体（3）中设置有两组，所述贴附固定盘（906）与固定套盘（904）两者直径设置相等，所述固定套盘（904）外侧壁与进料管体（3）内侧壁相适配贴合；使用时，直接将反应试剂从进料嘴（901）添加到进料管体（3），通过旋转控制电机（902）带动连接转轴（903）进行转动、进而带动固定套盘（904）进行转动，反应试剂在引流锥体（905）的作用下进入到柱形通槽（910）、然后在混料条（915）和混料辅助孔（916）的作用下进行预混合，预混合后的反应试剂进入贴附固定盘（906）上的混流口（907）进行集合混合、然后从混流口（907）底端的排流口（908）排出，排出的试剂经过其底侧设置的固定套盘（904）上的柱形通槽（910）中进行再次混合。

2.根据权利要求1所述的生物法丙烯酰胺搅拌发酵罐，其特征在于：所述消泡辅助组件（8）包括有固定套筒（801）、伸缩控制杆（802）、支撑杆（803）、调控滑槽（804）、连接板（805）、固定板（806）、连接卡槽（807）、固定网板（808）、承载板（809）、支撑架（810）、擦拭滚轮（811）、竖板（812）、锥形孔（813）、连接圆孔（814）；所述固定套筒（801）固定套接设置在搅拌轴（5）外侧壁上，所述固定套筒（801）的顶端对称固定设置有伸缩控制杆（802），所述伸缩控制杆（802）的一端延伸至调控滑槽（804）中，所述伸缩控制杆（802）的端部固定设置有支撑杆（803），所述调控滑槽（804）对称设置在固定套筒（801）外侧壁上，所述支撑杆（803）的一端固定设置有连接板（805），所述连接板（805）上对称设置有安装孔，所述连接板（805）与连接卡槽（807）相适配卡接，所述连接卡槽（807）设置在固定板（806）的一侧，所述固定板（806）的另一侧对称固定设置有固定网板（808），所述竖板（812）固定设置在固定板（806）的一侧，所述固定网板（808）的端部固定设置有承载板（809），所述承载板（809）的一侧对称固定设置有支撑架（810），所述支撑架（810）中活动连接设置有擦拭滚轮（811），所述竖板（812）的两侧等距设置有锥形孔（813），所述锥形孔（813）的一端设置有连接圆孔（814）。

3.根据权利要求2所述的生物法丙烯酰胺搅拌发酵罐，其特征在于：所述连接卡槽（807）与连接板（805）设置位置相对应、设置组数相同，所述连接板（805）通过螺钉固定设置在连接卡槽（807）中。

4.根据权利要求2所述的生物法丙烯酰胺搅拌发酵罐，其特征在于：所述固定网板（808）在固定板（806）的一侧固定设置有两个，所述固定网板（808）关于竖板（812）进行对称设置，竖板（812）与固定网板（808）固定连接形成一个消泡盒。

5.根据权利要求2所述的生物法丙烯酰胺搅拌发酵罐，其特征在于：所述锥形孔（813）与连接圆孔（814）相连通设置，所述锥形孔（813）的大口径端设置在竖板（812）的板面，所述锥形孔（813）的小口径端与连接圆孔（814）相连接，锥形孔（813）小口径端的直径与连接圆孔（814）的孔径设置相等。