CN117363478A - 一种糖醇生产用厌氧发酵罐 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及糖醇生产技术领域，且公开了一种糖醇生产用厌氧发酵罐，包括转动式电流传递结构、电流加热式搅拌结构以及两个弹性抵触式电流传递结构。该糖醇生产用厌氧发酵罐，能够在内部氧气被抽出后，对发酵空腔内部的原料进行厌氧式发酵，由于且在对空腔内部的原料进行加热时，能够对中部区域的原料进行热传递，具备加热面积大以及加热范围广的特点，从而有效提高原料被加热的效率，此外，该装置能够在加热源部位对原料起到搅拌功能，从而加快发酵效率，而转动的热源又能够对不同位置的原料起到加热效果，从而进一步提高热传递范围，进而再次提高加热效率并提高热源对原料的热传递的均匀度，以提高发酵效果。
Description
技术领域
本发明涉及糖醇生产技术领域，具体为一种糖醇生产用厌氧发酵罐。
背景技术
糖醇的生产方法通常包括化学合成法和微生物发酵法。化学合成法是用酸碱处理经高碘酸氧化过的淀粉或纤维素，镍做催化剂，高温高压下加氢还原获得，但因为产物中伴有乙二醇，收率低且难以实现工业化生产。而微生物发酵法是以小麦或玉米等淀粉质原料，经酶降解生成葡萄糖，由耐高渗透酵母或其他菌株，在高浓度下发酵后浓缩结晶分离干燥而得，因此需要使用到厌氧发酵罐。
例如，公开号为“CN215365787U”的中国专利公布了“一种赤藓糖醇生产用厌氧发酵罐”，其主要结构包括发酵罐，所述发酵罐的顶面设有进料口、进水口、进菌口和一驱动电机，所述驱动电机的驱动轴传动连接一搅拌件，所述搅拌件设置在所述发酵罐内，所述发酵罐的上端可拆卸连接一上盖，所述上盖覆盖所述发酵罐的顶面，所述上盖上设有一抽气管和一进气管，所述抽气管可拆卸连接一抽气机，所述进气管可拆卸连接一CO2球，所述进气管上设置有一进气阀，所述发酵罐下端设有出料管和与所述出料管适配的出料盖。该赤藓糖醇生产用厌氧发酵罐密封性良好，能保证发酵罐内发酵环境处于无氧状态，提高厌氧发酵时赤藓糖醇的产率，提高赤藓糖醇生产效率和发酵成功率。
而上述赤藓糖醇生产用厌氧发酵罐在实际工作中，其利用位于原料外围的加热盘管对原料进行加热，由于原料外围温度远远大于其中心部位的温度，形成温度差，该温度差严重影响原料整体发酵的效率以及质量。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种糖醇生产用厌氧发酵罐，能够在内部氧气被抽出后，对发酵空腔内部的原料进行厌氧式发酵，由于且在对空腔内部的原料进行加热时，能够对中部区域的原料进行热传递，具备加热面积大以及加热范围广的特点，从而有效提高原料被加热的效率，此外，该装置能够在加热源部位对原料起到搅拌功能，从而加快发酵效率，而转动的热源又能够对不同位置的原料起到加热效果，从而进一步提高热传递范围，进而再次提高加热效率并提高热源对原料的热传递的均匀度，以提高发酵效果，解决了上述技术问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种糖醇生产用厌氧发酵罐，包括底部安装有支撑腿的立式发酵罐、设置于立式发酵罐内部的发酵空腔、设置于立式发酵罐底部的成品排放通道、设置于立式发酵罐上端面的原料投放孔、拉拔式插入于原料投放孔的密封柱塞、设置于立式发酵罐上端面的气体转移孔、安装于气体转移孔内部的电磁阀、设置于发酵空腔正上方的部件活动空腔以及倒置安装于立式发酵罐顶部的驱动电机，还包括转动式电流传递结构，其内部设置有随驱动电机的转子转动的绝缘旋转轴、以及用于将电流由部件活动空腔传递至发酵空腔内部的第一扇形铜块、第二扇形铜块、第一接线柱和第二接线柱；电流加热式搅拌结构，其内部设置有随绝缘旋转轴转动的绝缘纵向杆以及位于绝缘纵向杆内部且在来自第一接线柱和第二接线柱中电流作用下产生热量的加热铜棒；以及两个弹性抵触式电流传递结构，其内部设置有与电源正、负极对接的导线以及在螺旋弹簧的弹性作用下时刻抵触于第一扇形铜块和第二扇形铜块环形侧面的环形铜块。
优选的，所述发酵空腔的底端设置有向下凹陷的半球形凹槽结构。
优选的，所述转动式电流传递结构包括贯通立式发酵罐内部且顶部和底部分别位于部件活动空腔和发酵空腔内部的绝缘旋转轴，所述绝缘旋转轴的顶端设置有用于固定安装驱动电机的转子的转子固定槽，所述绝缘旋转轴在靠近其顶部的圆周侧面安装有三个呈环形阵列设置的第一扇形铜块，所述绝缘旋转轴在位于第一扇形铜块下方的圆周侧面安装有三个呈环形阵列设置的第二扇形铜块，且第一扇形铜块和第二扇形铜块均相对于绝缘旋转轴的圆周侧面向外凸出，三个第一扇形铜块的内环形面均与一个位于绝缘旋转轴内部的第一电流铜棒的顶部结构固定连接，三个第二扇形铜块的内环形面均与一个位于绝缘旋转轴内部的第二电流铜棒的对应圆周侧面固定连接，所述绝缘旋转轴的底部设置有分别与第一电流铜棒和第二电流铜棒对接的第一接线柱和第二接线柱，所述绝缘旋转轴的底端安装有可插入至成品排放通道内部的螺杆。
优选的，所述第一扇形铜块和第二扇形铜块在同一水平面内呈错位设置。
优选的，所述第一扇形铜块和第二扇形铜块均为小于六分之一的扇状环形结构。
优选的，所述电流加热式搅拌结构包括固定安装于绝缘旋转轴轴体表面的顶部绝缘套和底部绝缘套，所述顶部绝缘套和底部绝缘套的圆周侧面设置有多个环形阵列式的绝缘横向杆，所述顶部绝缘套和底部绝缘套在位于绝缘旋转轴的外围分别嵌入有一个铜制环形体，每两个对应的绝缘横向杆之间通过绝缘纵向杆连接，每个绝缘横向杆的内部均嵌入一个与铜制环形体连接的水平铜杆，每个所述绝缘纵向杆的内部均安装一个两端分别与两个水平铜杆连接的加热铜棒，且所述加热铜棒的外围填充有填充液体。
优选的，所述填充液体的沸点高于对发酵原料加热时的温度。
优选的，位于顶部的所述铜制环形体的内环与位于上方的第一接线柱连接，位于底部的铜制环形体的内环与位于下方的第二接线柱连接。
优选的，所述弹性抵触式电流传递结构包括绝缘空心壳体，所述绝缘空心壳体的一端面设置有固定安装在立式发酵罐顶部侧面的绝缘固定板结构，所述绝缘空心壳体的内部设置有轴向活动腔，所述轴向活动腔的内部安放有可沿其轴向运动的铜制活动板，所述绝缘空心壳体的一端设置有结构外形为六角形的六角形通孔，所述铜制活动板的一端安放有对于产生压力的螺旋弹簧，所述铜制活动板的另一端安装有贯通六角形通孔以及立式发酵罐侧面结构的铜制六角形伸缩杆，所述铜制六角形伸缩杆在位于部件活动空腔内部的端面固定安装抵触在第一扇形铜块和第二扇形铜块凸起外圆面的环形铜块，所述铜制活动板的一端面安装有贯通绝缘空心壳体另一端面的导线，两个弹性抵触式电流传递结构的其中一个导线与电源的正极连接、另一个导线与电源的负极连接。
优选的，所述环形铜块为半弧形结构，且其弧长不小于两个相邻的第一扇形铜块或两个相邻的第二扇形铜块之间的弧长间隙。
与现有技术相比，本发明提供了一种糖醇生产用厌氧发酵罐，具备以下
有益效果：
该糖醇生产用厌氧发酵罐，能够在内部氧气被抽出后，对发酵空腔内部的原料进行厌氧式发酵，由于且在对空腔内部的原料进行加热时，能够对中部区域的原料进行热传递，具备加热面积大以及加热范围广的特点，从而有效提高原料被加热的效率，此外，该装置能够在加热源部位对原料起到搅拌功能，从而加快发酵效率，而转动的热源又能够对不同位置的原料起到加热效果，从而进一步提高热传递范围，进而再次提高加热效率并提高热源对原料的热传递的均匀度，以提高发酵效果。
附图说明
图1为本发明的全剖结构示意图；
图2为本发明中转动式电流传递结构的全剖结构示意图；
图3为本发明中电流加热式搅拌结构的全剖结构示意图；
图4为本发明中弹性抵触式电流传递结构的立体图；
图5为本发明中弹性抵触式电流传递结构的立体剖面图。
其中：1、立式发酵罐；2、支撑腿；3、发酵空腔；4、半球形凹槽结构；5、成品排放通道；6、原料投放孔；7、气体转移孔；8、密封柱塞；9、电磁阀；10、部件活动空腔；11、驱动电机；12、转动式电流传递结构；121、绝缘旋转轴；122、转子固定槽；123、螺杆；124、第一接线柱；125、第二接线柱；126、第一扇形铜块；127、第二扇形铜块；128、第一电流铜棒；129、第二电流铜棒；13、电流加热式搅拌结构；131、顶部绝缘套；132、底部绝缘套；133、绝缘横向杆；134、绝缘纵向杆；135、铜制环形体；136、水平铜杆；137、加热铜棒；138、填充液体；14、弹性抵触式电流传递结构；141、绝缘空心壳体；142、绝缘固定板结构；143、轴向活动腔；144、六角形通孔；145、铜制活动板；146、螺旋弹簧；147、铜制六角形伸缩杆；148、环形铜块；149、导线。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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1，一种糖醇生产用厌氧发酵罐，包括底部安装有支撑腿2的立式发酵罐1、设置于立式发酵罐1内部的发酵空腔3、设置于立式发酵罐1底部的成品排放通道5、设置于立式发酵罐1上端面的原料投放孔6、拉拔式插入于原料投放孔6的密封柱塞8、设置于立式发酵罐1上端面的气体转移孔7、安装于气体转移孔7内部的电磁阀9、设置于发酵空腔3正上方的部件活动空腔10以及倒置安装于立式发酵罐1顶部的驱动电机11，还包括转动式电流传递结构12，其内部设置有随驱动电机11的转子转动的绝缘旋转轴121、以及用于将电流由部件活动空腔10传递至发酵空腔3内部的第一扇形铜块126、第二扇形铜块127、第一接线柱124和第二接线柱125；电流加热式搅拌结构13，其内部设置有随绝缘旋转轴121转动的绝缘纵向杆134以及位于绝缘纵向杆134内部且在来自第一接线柱124和第二接线柱125中电流作用下产生热量的加热铜棒137；以及两个弹性抵触式电流传递结构14，其内部设置有与电源正、负极对接的导线149以及在螺旋弹簧146的弹性作用下时刻抵触于第一扇形铜块126和第二扇形铜块127环形侧面的环形铜块148。
通过上述技术方案：能够在内部氧气被抽出后，对发酵空腔3内部的原料进行厌氧式发酵，由于且在对空腔内部的原料进行加热时，能够对中部区域的原料进行热传递，具备加热面积大以及加热范围广的特点，从而有效提高原料被加热的效率，此外，该装置能够在加热源部位对原料起到搅拌功能，从而加快发酵效率，而转动的热源又能够对不同位置的原料起到加热效果，从而进一步提高热传递范围，进而再次提高加热效率并提高热源对原料的热传递的均匀度，以提高发酵效果。
为了使得原料具备更加容易的排放能力，需要所述发酵空腔3的底端设置有向下凹陷的半球形凹槽结构4。
请参阅图2，所述转动式电流传递结构12包括贯通立式发酵罐1内部且顶部和底部分别位于部件活动空腔10和发酵空腔3内部的绝缘旋转轴121，所述绝缘旋转轴121的顶端设置有用于固定安装驱动电机11的转子的转子固定槽122，所述绝缘旋转轴121在靠近其顶部的圆周侧面安装有三个呈环形阵列设置的第一扇形铜块126，所述绝缘旋转轴121在位于第一扇形铜块126下方的圆周侧面安装有三个呈环形阵列设置的第二扇形铜块127，且第一扇形铜块126和第二扇形铜块127均相对于绝缘旋转轴121的圆周侧面向外凸出，三个第一扇形铜块126的内环形面均与一个位于绝缘旋转轴121内部的第一电流铜棒128的顶部结构固定连接，三个第二扇形铜块127的内环形面均与一个位于绝缘旋转轴121内部的第二电流铜棒129的对应圆周侧面固定连接，所述绝缘旋转轴121的底部设置有分别与第一电流铜棒128和第二电流铜棒129对接的第一接线柱124和第二接线柱125，所述绝缘旋转轴121的底端安装有可插入至成品排放通道5内部的螺杆123，所述第一扇形铜块126和第二扇形铜块127在同一水平面内呈错位设置，所述第一扇形铜块126和第二扇形铜块127均为小于六分之一的扇状环形结构。
在工作过程中，绝缘旋转轴121会随驱动电机11的转子旋转，从而传递对原料搅拌所需的动力，同时，通过控制转子的旋转方向，便能够控制螺杆123的送料方向，从而时根据实际情况使得螺杆123对原料产生向上的循环搅拌或者向下的原料输送，此外，电力能够通过第一扇形铜块126和第二扇形铜块127在旋转的同时传递到第一接线柱124和第二接线柱125中，从而在实现动力输出的同时，又能够实现电力输送。
请参阅图3，所述电流加热式搅拌结构13包括固定安装于绝缘旋转轴121轴体表面的顶部绝缘套131和底部绝缘套132，所述顶部绝缘套131和底部绝缘套132的圆周侧面设置有多个环形阵列式的绝缘横向杆133，所述顶部绝缘套131和底部绝缘套132在位于绝缘旋转轴121的外围分别嵌入有一个铜制环形体135，每两个对应的绝缘横向杆133之间通过绝缘纵向杆134连接，每个绝缘横向杆133的内部均嵌入一个与铜制环形体135连接的水平铜杆136，每个所述绝缘纵向杆134的内部均安装一个两端分别与两个水平铜杆136连接的加热铜棒137，且所述加热铜棒137的外围填充有填充液体138，所述填充液体138的沸点高于对发酵原料加热时的温度，位于顶部的所述铜制环形体135的内环与位于上方的第一接线柱124连接，位于底部的铜制环形体135的内环与位于下方的第二接线柱125连接。
在工作过程中，由于电力的输入，会使得加热铜棒137产生加热现象，从而产生热量，能够对中部区域的原料进行热传递，具备加热面积大以及加热范围广的特点，从而有效提高原料被加热的效率，绝缘横向杆133会随绝缘旋转轴121转动，同时带动绝缘纵向杆134产生围绕设备中心线的圆周运动，绝缘纵向杆134的转动会对周围的原料产生搅拌现象，从而加快发酵效率，而转动的热源又能够对不同位置的原料起到加热效果，从而进一步提高热传递范围，进而再次提高加热效率并提高热源对原料的热传递的均匀度，以提高发酵效果。
请参阅图4和图5，所述弹性抵触式电流传递结构14包括绝缘空心壳体141，所述绝缘空心壳体141的一端面设置有固定安装在立式发酵罐1顶部侧面的绝缘固定板结构142，所述绝缘空心壳体141的内部设置有轴向活动腔143，所述轴向活动腔143的内部安放有可沿其轴向运动的铜制活动板145，所述绝缘空心壳体141的一端设置有结构外形为六角形的六角形通孔144，所述铜制活动板的一端安放有对于产生压力的螺旋弹簧146，所述铜制活动板的另一端安装有贯通六角形通孔144以及立式发酵罐1侧面结构的铜制六角形伸缩杆147，所述铜制六角形伸缩杆147在位于部件活动空腔10内部的端面固定安装抵触在第一扇形铜块126和第二扇形铜块127凸起外圆面的环形铜块148，所述铜制活动板145的一端面安装有贯通绝缘空心壳体141另一端面的导线149，两个弹性抵触式电流传递结构14的其中一个导线149与电源的正极连接、另一个导线与电源的负极连接，所述环形铜块148为半弧形结构，且其弧长不小于两个相邻的第一扇形铜块126或两个相邻的第二扇形铜块127之间的弧长间隙。
在工作过程中，环形铜块148在螺旋弹簧146的弹性作用下，能够时刻抵触在第一扇形铜块126或者第二扇形铜块127表面，从而时刻形成电流回路，能够对旋转部件进行电力传递效果。
在使用时，将成品排放通道5通过塞体堵塞，而后，将气体转移孔7与抽气设备的进气端口对接，打开柱塞8，将原料投入到发酵空腔3的内部，再插入柱塞8，开启抽气设备，将封闭的发酵空腔3内部的氧气抽出，抽出完毕后，关闭电磁阀9,而后将气体转移孔7与提供所需气体气体的储存罐排放口连接，打开电磁阀9，使得所需气体注入至发酵空腔3的内部，注入完毕后，关闭电磁阀9，再启动驱动电机11和电源开关，此时，便能够对位于发酵空腔3内部的原料进行厌氧式发酵，发酵完毕后，可打开位于成品排放通道5底部的塞体，并启动驱动电机11进行原料排放。
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 (10)
1.一种糖醇生产用厌氧发酵罐，包括底部安装有支撑腿(2)的立式发酵罐(1)、设置于立式发酵罐(1)内部的发酵空腔(3)、设置于立式发酵罐(1)底部的成品排放通道(5)、设置于立式发酵罐(1)上端面的原料投放孔(6)、拉拔式插入于原料投放孔(6)的密封柱塞(8)、设置于立式发酵罐(1)上端面的气体转移孔(7)、安装于气体转移孔(7)内部的电磁阀(9)、设置于发酵空腔(3)正上方的部件活动空腔(10)以及倒置安装于立式发酵罐(1)顶部的驱动电机(11)，其特征在于：还包括
转动式电流传递结构(12)，其内部设置有随驱动电机(11)的转子转动的绝缘旋转轴(121)、以及用于将电流由部件活动空腔(10)传递至发酵空腔(3)内部的第一扇形铜块(126)、第二扇形铜块(127)、第一接线柱(124)和第二接线柱(125)；
电流加热式搅拌结构(13)，其内部设置有随绝缘旋转轴(121)转动的绝缘纵向杆(134)以及位于绝缘纵向杆(134)内部且在来自第一接线柱(124)和第二接线柱(125)中电流作用下产生热量的加热铜棒(137)；
以及两个弹性抵触式电流传递结构(14)，其内部设置有与电源正、负极对接的导线(149)以及在螺旋弹簧(146)的弹性作用下时刻抵触于第一扇形铜块(126)和第二扇形铜块(127)环形侧面的环形铜块(148)。
2.根据权利要求1所述的一种糖醇生产用厌氧发酵罐，其特征在于：所述发酵空腔(3)的底端设置有向下凹陷的半球形凹槽结构(4)。
3.根据权利要求1所述的一种糖醇生产用厌氧发酵罐，其特征在于：所述转动式电流传递结构(12)包括贯通立式发酵罐(1)内部且顶部和底部分别位于部件活动空腔(10)和发酵空腔(3)内部的绝缘旋转轴(121)，所述绝缘旋转轴(121)的顶端设置有用于固定安装驱动电机(11)的转子的转子固定槽(122)，所述绝缘旋转轴(121)在靠近其顶部的圆周侧面安装有三个呈环形阵列设置的第一扇形铜块(126)，所述绝缘旋转轴(121)在位于第一扇形铜块(126)下方的圆周侧面安装有三个呈环形阵列设置的第二扇形铜块(127)，且第一扇形铜块(126)和第二扇形铜块(127)均相对于绝缘旋转轴(121)的圆周侧面向外凸出，三个第一扇形铜块(126)的内环形面均与一个位于绝缘旋转轴(121)内部的第一电流铜棒(128)的顶部结构固定连接，三个第二扇形铜块(127)的内环形面均与一个位于绝缘旋转轴(121)内部的第二电流铜棒(129)的对应圆周侧面固定连接，所述绝缘旋转轴(121)的底部设置有分别与第一电流铜棒(128)和第二电流铜棒(129)对接的第一接线柱(124)和第二接线柱(125)，所述绝缘旋转轴(121)的底端安装有可插入至成品排放通道(5)内部的螺杆(123)。
4.根据权利要求3所述的一种糖醇生产用厌氧发酵罐，其特征在于：所述第一扇形铜块(126)和第二扇形铜块(127)在同一水平面内呈错位设置。
5.根据权利要求4所述的一种糖醇生产用厌氧发酵罐，其特征在于：所述第一扇形铜块(126)和第二扇形铜块(127)均为小于六分之一的扇状环形结构。
6.根据权利要求3所述的一种糖醇生产用厌氧发酵罐，其特征在于：所述电流加热式搅拌结构(13)包括固定安装于绝缘旋转轴(121)轴体表面的顶部绝缘套(131)和底部绝缘套(132)，所述顶部绝缘套(131)和底部绝缘套(132)的圆周侧面设置有多个环形阵列式的绝缘横向杆(133)，所述顶部绝缘套(131)和底部绝缘套(132)在位于绝缘旋转轴(121)的外围分别嵌入有一个铜制环形体(135)，每两个对应的绝缘横向杆(133)之间通过绝缘纵向杆(134)连接，每个绝缘横向杆(133)的内部均嵌入一个与铜制环形体(135)连接的水平铜杆(136)，每个所述绝缘纵向杆(134)的内部均安装一个两端分别与两个水平铜杆(136)连接的加热铜棒(137)，且所述加热铜棒(137)的外围填充有填充液体(138)。
7.根据权利要求6所述的一种糖醇生产用厌氧发酵罐，其特征在于：所述填充液体(138)的沸点高于对发酵原料加热时的温度。
8.根据权利要求7所述的一种糖醇生产用厌氧发酵罐，其特征在于：位于顶部的所述铜制环形体(135)的内环与位于上方的第一接线柱(124)连接，位于底部的铜制环形体(135)的内环与位于下方的第二接线柱(125)连接。
9.根据权利要求3所述的一种糖醇生产用厌氧发酵罐，其特征在于：所述弹性抵触式电流传递结构(14)包括绝缘空心壳体(141)，所述绝缘空心壳体(141)的一端面设置有固定安装在立式发酵罐(1)顶部侧面的绝缘固定板结构(142)，所述绝缘空心壳体(141)的内部设置有轴向活动腔(143)，所述轴向活动腔(143)的内部安放有可沿其轴向运动的铜制活动板(145)，所述绝缘空心壳体(141)的一端设置有结构外形为六角形的六角形通孔(144)，所述铜制活动板的一端安放有对于产生压力的螺旋弹簧(146)，所述铜制活动板的另一端安装有贯通六角形通孔(144)以及立式发酵罐(1)侧面结构的铜制六角形伸缩杆(147)，所述铜制六角形伸缩杆(147)在位于部件活动空腔(10)内部的端面固定安装抵触在第一扇形铜块(126)和第二扇形铜块(127)凸起外圆面的环形铜块(148)，所述铜制活动板(145)的一端面安装有贯通绝缘空心壳体(141)另一端面的导线(149)，两个弹性抵触式电流传递结构(14)的其中一个导线(149)与电源的正极连接、另一个导线与电源的负极连接。
10.根据权利要求9所述的一种糖醇生产用厌氧发酵罐，其特征在于：所述环形铜块(148)为半弧形结构，且其弧长不小于两个相邻的第一扇形铜块(126)或两个相邻的第二扇形铜块(127)之间的弧长间隙。
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