CN117568146B - 一种微生物发酵设备及发酵方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于微生物发酵技术领域,公开了一种微生物发酵设备及发酵方法;其中微生物发酵设备,包括罐体,罐体的外部设置有支撑架组件,罐体的顶部可拆卸且密封连接有顶盖,顶盖上安装有与罐体内腔相连通的加料管、气压表和加气管,顶盖上安装有电机,电机的动力输出端延伸至罐体内并传动连接有导流组件,导流组件的下方设置有用于使空气与物料进行混合的混合组件,混合组件的下方安装有用于对物料进行搅拌的搅拌组件,本发明能够使发酵罐内物料中进行充分的溶氧,使微生物得到大量的氧气,提高发酵速率和发酵质量,并且能够对发酵罐内的物料进行充分搅拌。
Description
技术领域
本发明属于微生物发酵技术领域,具体的说,涉及一种微生物发酵设备及发酵方法。
背景技术
微生物发酵是指利用微生物,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;发酵工程的应用范围包括医药工业,食品工业,能源工业,化学工业,农业,环境保护等方面。
在微生物发酵的过程中发酵罐是最常用的器皿之一,发酵罐具有发酵速度快,清洁卫生和能够实现规模化生产的优点,在发酵罐内部好氧微生物进行发酵时需要大量的氧气,传统的发酵罐在鼓入空气时,并不能使物料中进行充分的溶氧,从而导致后续发酵罐中的微生物无法得到大量的氧气使发酵过程减缓,影响了发酵罐内部物料的发酵质量。
同时为了保证发酵罐内部物料的充分发酵大多都会在罐体内部设置搅拌机构,但传统的搅拌机构为了保证搅拌效能,会对罐体内部的微生物细胞造成破坏,从而影响了罐体内部微生物的正常发酵;因此,亟需设计一种微生物发酵设备及发酵方法来解决上述问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种微生物发酵设备及发酵方法,能够使发酵罐内物料中进行充分的溶氧,使微生物得到大量的氧气,提高发酵速率和发酵质量,并且能够对发酵罐内的物料进行充分搅拌。
为解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:
一种微生物发酵设备,包括罐体,罐体的外部设置有支撑架组件,罐体的顶部可拆卸且密封连接有顶盖,顶盖上安装有与罐体内腔相连通的加料管、气压表和加气管,顶盖上安装有电机,电机的动力输出端延伸至罐体内并传动连接有导流组件,导流组件的下方设置有用于使空气与物料进行混合的混合组件,混合组件的下方安装有用于对物料进行搅拌的搅拌组件。
以下是本发明对上述技术方案的进一步优化:
所述支撑架组件包括固定安装在罐体的外表面上且靠近其上端位置处的固定环,罐体的下方设置有底环,固定环上固定安装有多个等间距且环形布设的支撑杆,支撑杆远离固定环的一端固定连接在底环上;
所述罐体的底部上安装有卸料管,卸料管上安装有控制阀。
进一步优化:所述导流组件包括固定连接在电机输出端上的环架,环架设置在罐体内,环架的底部固定连接有分散板,分散板位于加料管的下方,分散板上开设有多个等距离呈环形布设的分散槽。
进一步优化:所述环架下方且位于罐体的内壁上转动连接有转动柱,转动柱的外表面通过齿轮传动组件与环架传动连接,转动柱的一端部上设置有第二轴套,第二轴套的外壁上固定连接有多个等距离呈环形布设的扇叶,扇叶位于加气管的下方。
进一步优化:所述混合组件包括固定连接在电机输出端上的中空管,中空管的外壁上开设有多个进气槽,中空管的底部固定连通有圆筒,圆筒的圆周外壁上固定连接有多个等距离呈环形布设的叶轮,圆筒的底部固定连接有转动杆,转动杆的底部通过第一轴承座转动安装在罐体的内底面上。
进一步优化:所述叶轮的横截面呈喇叭形,叶轮为中空结构,叶轮的内端与圆筒相连通,叶轮的圆周内壁上固定连接有多个隔板,多个隔板与叶轮的内表面之间围成有多组流道。
进一步优化:所述叶轮的顶部和底部上均固定连接有环片,两个环片之间且位于两相邻的叶轮之间转动连接有转轴,转轴上固定连接有圆板,圆板的圆周外壁上固定连接有多个等距离呈环形布设的分散片。
进一步优化:所述搅拌组件包括固定连接在转动杆上的多个第一轴套,第一轴套的圆周外壁上开设有多个等距离呈环形布设的滑槽,滑槽的内部滑动连接有滑块,滑块的底部与滑槽的内底面之间固定连接有弹簧,滑块的外侧固定连接有转动座,转动座上转动连接有搅拌板,搅拌板与转动杆的轴间夹角为30°-45°,搅拌板的扇面宽度为110°-120°。
进一步优化:所述转动杆的外表面上且位于搅拌组件的下方分别固定连接有螺旋叶片,转动杆的外表面上固定连接有多个连接杆,连接杆的另一端部上固定连接有刮板。
本发明还提供一种微生物发酵方法,基于上述一种微生物发酵设备,该方法包括以下步骤:
S1、启动电机并将物料通过加料管加入至罐体内部,将加气管与外设供气管路连通,向罐体内部鼓入空气,电机工作带动分散板转动将物料从分散槽中甩出,使得物料能够均匀的落在罐体内;
S2、电机工作带动中空管和圆筒转动,鼓入罐体内部的空气通过进气槽进入中空管内,中空管内的空气导入至圆筒内部后从叶轮的端部排出,物料会在环片与圆筒之间的缝隙处流动,物料流动推动分散片转动对物料进行分散,从而使空气与物料进行混合;
S3、电机带动转动杆转动,转动杆转动带动螺旋叶片和搅拌组件一同转动,螺旋叶片将物料向上输送至搅拌组件处进行充分搅拌,搅拌结束后,将罐体静置进行微生物发酵。
本发明采用上述技术方案,具有如下有益效果:
1、本发明采用混合组件能够对物料和气体进行分散,使气液迅速进行混合,提高了液体与气体的接触面积,从而有效的提高了罐体内部物料中的溶氧量,使得后续罐体内微生物的发酵效率更高,提高使用效果。
2、本发明通过搅拌组件能够对罐体内的物料进行充分搅拌,保证了物料各处的微生物菌群更加均匀,避免在发酵过程中产生发酵死角,不仅能够提高发酵效率,同时也保证了发酵质量,并且在搅拌的过程中,搅拌板转动能够使物料产生轴向流和径向流,从而能够实现对物料进行更好的混合,而且在搅拌过程中产生的剪切力也相对较小,避免了对罐体内部微生物细胞造成损伤破坏,保证了罐体内部微生物菌群在搅拌过程中的存活率。
3、本发明中在罐体内部进行溶氧的过程中,可以将加气管鼓入的氧气集中导流至混合组件附近,实现了对混合组件持续性的供氧,保证了混合组件在进行气液混合时不会出现氧气短缺的情况,且导流组件对物料进行导流的过程中,通过分散板和分散槽的配合可以均匀的将加入至罐体内部的物料进行分散,避免物料集中落入罐体的某一区域造成局部堆积的情况,保证了罐体在加料时的均匀。
附图说明
图1为本发明实施例1的整体结构示意图;
图2为本发明实施例1中罐体的剖视图;
图3为本发明实施例1中罐体内部结构拆分示意图;
图4为本发明实施例1中罐体内部结构的爆炸图;
图5为图3中A处的局部放大图;
图6为图3中B处的局部放大图;
图7为本发明实施例1中混合组件和搅拌组件的结构示意图;
图8为图7中C处的局部放大图;
图9为本发明实施例1中混合组件和搅拌组件的剖视图;
图10为本发明实施例2的总体结构剖视图;
图11为图10中D处的局部放大图。
图中:1-罐体;2-顶盖;3-电机;4-固定螺栓;5-加气管;501-导气套筒;6-加料管;7-气压表;8-固定环;9-支撑杆;10-底环;11-卸料管;12-搅拌组件;1201-搅拌板;1202-转动座;1203-第一轴套;1204-滑槽;1205-滑块;1206-弹簧;1207-限位槽;13-螺旋叶片;14-混合组件;1401-中空管;1402-进气槽;1403-环片;1404-圆筒;1405-转轴;1406-叶轮;1407-圆板;1408-分散片;1409-隔板;1410-通气槽;15-第一轴承座;16-斜杆;17-刮板;18-连接杆;19-导流组件;1901-分散板;1902-分散槽;1903-第一斜齿轮;1904-扇叶;1905-第二轴套;1906-转动柱;1907-第二斜齿轮;1908-固定架;1909-第二轴承座;1910-环架;20-固定座;21-环槽;22-密封槽;23-卡环;24-密封圈;25-转动杆;26-导流罩;2601-传动齿圈;2602-传动齿轮。
具体实施方式
实施例1:如图1-9所示,一种微生物发酵设备,包括罐体1,罐体1的外部设置有支撑架组件,罐体1的顶部可拆卸且密封连接有顶盖2,顶盖2上安装有与罐体1内腔相连通的加料管6、气压表7和加气管5,顶盖2上安装有电机3,电机3的动力输出端延伸至罐体1内并传动连接有导流组件19,导流组件19的下方设置有用于使空气与物料进行混合的混合组件14,混合组件14的下方安装有用于对物料进行搅拌的搅拌组件12。
所述支撑架组件包括固定安装在罐体1的外表面上且靠近其上端位置处的固定环8,罐体1的下方设置有底环10,所述底环10的上端面与罐体1的下端面之间为间隔布设。
所述固定环8上固定安装有多个等间距且环形布设的支撑杆9,支撑杆9远离固定环8的一端固定连接在底环10上。
所述顶盖2上还安装有泄压阀,当气压表7检测得到的罐体1内的气压过大时,可通过泄压阀进行泄压,方便使用。
所述罐体1的底部上安装有卸料管11,卸料管11上安装有控制阀,所述控制阀用于控制卸料管11的通断,方便使用。
所述罐体1的顶部开设有环槽21,环槽21的圆周内壁上开设有密封槽22,所述密封槽22的数量为两组。
所述顶盖2的顶部固定安装有固定座20,所述电机3固定安装在固定座20上,通过固定座20能够方便的将电机3固定安装在顶盖2上,方便组装和安装。
所述顶盖2的底部固定连接有卡环23,卡环23与环槽21相配合,卡环23上固定连接有多组密封圈24,所述密封圈24与密封槽22相配合。
在本实施例中,所述密封圈24的数量为两组,且两组密封圈24分别布设在卡环23的内、外圆周面上,所述密封圈24与密封槽22相配合,保证了罐体1与顶盖2之间连接完成后的密封性。
所述罐体1的顶部与顶盖2的顶部均开设有多个圆孔,多个圆孔沿顶盖2的中心呈圆形且等距离布设,所述罐体1与顶盖2上的圆孔对接后两者内穿设有固定螺栓4,所述固定螺栓4的端部上均螺纹连接有螺母。
这样设计,所述顶盖2通过卡环23与环槽21的配合,密封圈24与密封槽22的配合能够将顶盖2密封安装在罐体1上,并且通过多个固定螺栓4能够对顶盖2与罐体1之间实现可拆卸式连接,方便组装和安装。
所述导流组件19包括固定连接在电机3输出端上的环架1910,环架1910设置在罐体1内,环架1910的底部固定连接有分散板1901,分散板1901位于加料管6的下方,分散板1901上开设有多个等距离呈环形布设的分散槽1902。
所述环架1910下方且位于罐体1的内壁上转动连接有转动柱1906,转动柱1906的外表面通过齿轮传动组件与环架1910传动连接,转动柱1906的一端部上设置有第二轴套1905,第二轴套1905的外壁上固定连接有多个等距离呈环形布设的扇叶1904,扇叶1904位于加气管5的下方。
所述转动柱1906靠近罐体1内壁的一端部上安装有第二轴承座1909,所述第二轴承座1909安装在罐体1的内壁上,所述转动柱1906通过第二轴承座1909与罐体1的内壁之间实现转动连接。
所述齿轮传动组件包括固定安装在环架1910圆周外壁上的第一斜齿轮1903,所述转动柱1906的外表面上固定安装有固定架1908,所述固定架1908的圆周外壁上固定安装有第二斜齿轮1907,所述第二斜齿轮1907与第一斜齿轮1903啮合连接。
这样设计,所述电机3工作带动分散板1901转动,由于分散板1901设置在加料管6的下方,此时通过加料管6加入的物料会首先落在分散板1901的顶部,随着分散板1901的旋转可以将物料从分散槽1902中甩出,使得物料能够均匀的落在罐体1的底部。
所述分散板1901在转动的过程中可以带动第一斜齿轮1903转动,在第一斜齿轮1903转动的过程中可以带动第二斜齿轮1907转动,第二斜齿轮1907转动通过转动柱1906带动扇叶1904转动,从而能够产生径向风力,实现将通入罐体1内的空气集中吹向混合组件14处,保证了混合组件14在进行气液混合时不会出现氧气短缺的情况。
所述混合组件14包括固定连接在电机3输出端上的中空管1401,中空管1401的外壁上开设有多个等距离呈圆形布设的进气槽1402,进气槽1402与中空管1401相连通。
在本实施例中,所述进气槽1402的横截面呈倾斜的长条孔形状。
所述中空管1401的底部固定连接有圆筒1404,所述中空管1401的底部与圆筒1404相连通,圆筒1404的圆周外壁上固定连接有多个等距离呈环形布设的叶轮1406。
所述圆筒1404的底部固定连接有转动杆25,转动杆25的底部通过第一轴承座15转动安装在罐体1的内底面上。
所述第一轴承座15的外表面上固定安装有多个等距离呈圆形布设的斜杆16,斜杆16的另一端与罐体1的内底面固定连接。
所述叶轮1406的横截面呈喇叭形,叶轮1406为中空结构,叶轮1406的内端与圆筒1404相连通。
所述圆筒1404的圆周内壁上开设有多个通气槽1410,所述叶轮1406靠近圆筒1404的一端通过相对应的通气槽1410与圆筒1404的内腔相连通。
所述叶轮1406的圆周内壁上固定连接有多个隔板1409,多个隔板1409沿叶轮1406的高度方向间隔布设,多个隔板1409与叶轮1406的内表面之间围成有多组流道。
在本实施例中,所述隔板1409的数量为三个,所述三个隔板1409与叶轮1406的内表面之间围成有四组流道。
所述叶轮1406的顶部和底部上均固定连接有环片1403,两个环片1403之间且位于两相邻的叶轮1406之间转动连接有转轴1405。
所述转轴1405上固定连接有圆板1407,圆板1407的圆周外壁上固定连接有多个等距离呈环形布设的分散片1408,所述分散片1408的横截面呈弧形。
这样设计,所述电机3工作能够带动中空管1401和圆筒1404进行转动,此时鼓入罐体1内部的空气通过进气槽1402进入中空管1401内,中空管1401内的空气导入至圆筒1404内部后从叶轮1406的端部排出。
此时物料则会在环片1403与圆筒1404的缝隙处流动,物料流动推动分散片1408转动对物料进行分散,从而能够使空气与物料进行充分的混合,进一步提高了物料中的溶氧量,保证了后续罐体1内部微生物发酵效率。
所述搅拌组件12包括固定连接在转动杆25上的多个第一轴套1203,多个第一轴套1203沿转动杆25的轴向间隔布设。
所述第一轴套1203的圆周外壁上开设有多个呈竖直布设的滑槽1204,多个滑槽1204沿第一轴套1203的外壁呈等距离且环形布设。
所述滑槽1204的内部滑动连接有滑块1205,滑块1205的底部与滑槽1204的内底面之间固定连接有弹簧1206。
所述滑块1205的外侧固定连接有转动座1202,转动座1202上转动连接有搅拌板1201。
所述搅拌板1201与转动杆25的轴间夹角为30°-45°,搅拌板1201的扇面宽度为110°-120°。
在本实施例中,所述滑槽1204的两侧内壁上均开设有限位槽1207,限位槽1207的内部滑动连接有限位块,限位块与滑块1205为固定连接。
所述转动杆25的外表面上且位于搅拌组件12的下方分别固定连接有螺旋叶片13,所述转动杆25转动带动螺旋叶片13进行转动,所述螺旋叶片13转动推动物料向上移动。
所述转动杆25的外表面上固定连接有多个连接杆18,连接杆18的另一端部上固定连接有刮板17,所述刮板17远离连接杆18的一侧与罐体1的内表面接触。
这样设计,在发酵作业时,所述电机3工作带动转动杆25转动,转动杆25转动可以带动螺旋叶片13和搅拌组件12一同转动,螺旋叶片13转动可以将物料向上输送至搅拌组件12处,搅拌组件12转动用于对物料进行充分搅拌。
所述搅拌组件12在对物料进行搅拌时,搅拌板1201与转动杆25的轴间夹角为30°-45°,搅拌板1201的扇面宽度为110°-120°,因此在搅拌的过程中同时产生轴向流和径向流,从而能够实现对物料进行更好的搅拌,提高物料的搅拌速率和搅拌效果,在搅拌过程中产生的剪切力也相对较小,避免了对罐体1内部微生物细胞造成损伤破坏,保证了罐体1内部微生物菌群在搅拌过程中的存活率。
本发明还提供一种微生物发酵方法,基于上述一种微生物发酵设备,该方法包括以下步骤:
S1、启动电机3并将物料通过加料管6加入至罐体1内部,将加气管5与外设供气管路连通,向罐体1内部鼓入空气,电机3工作带动分散板1901转动将物料从分散槽1902中甩出,使得物料能够均匀的落在罐体1内。
所述步骤S1中,电机3工作带动分散板1901转动,由于分散板1901设置在加料管6的下方,此时通过加料管6加入的物料会首先落在分散板1901的顶部,随着分散板1901的旋转可以将物料从分散槽1902中甩出,使得物料能够均匀的落在罐体1内,方便使用。
S2、电机3工作带动中空管1401和圆筒1404转动,鼓入罐体1内部的空气通过进气槽1402进入中空管1401内,中空管1401内的空气导入至圆筒1404内部后从叶轮1406的端部排出,物料会在环片1403与圆筒1404之间的缝隙处流动,物料流动推动分散片1408转动对物料进行分散,从而使空气与物料进行混合。
所述步骤S2中,分散板1901在进行转动时带动第一斜齿轮1903转动,在第一斜齿轮1903转动的过程中可以带动第二斜齿轮1907转动,第二斜齿轮1907转动通过转动柱1906带动扇叶1904转动,从而能够产生径向风力,实现将通入罐体1内的空气集中吹向混合组件14处,保证了混合组件14在进行气液混合时不会出现氧气短缺的情况。
S3、电机3带动转动杆25转动,转动杆25转动带动螺旋叶片13和搅拌组件12一同转动,螺旋叶片13将物料向上输送至搅拌组件12处进行充分搅拌,搅拌结束后,将罐体1静置进行微生物发酵。
所述步骤S3中,搅拌板1201与转动杆25的轴间夹角为30°-45°,搅拌板1201的扇面宽度为110°-120°,因此搅拌组件12在搅拌的过程中同时产生轴向流和径向流,从而能够实现对物料进行更好的搅拌,提高物料的搅拌速率和搅拌效果,在搅拌过程中产生的剪切力也相对较小,避免了对罐体1内部微生物细胞造成损伤破坏,保证了罐体1内部微生物菌群在搅拌过程中的存活率。
实施例2:如图10和图11所示,一种微生物发酵设备的整体结构还可以采用图10和图11所示结构,所述加气管5设置在罐体1的外侧,且加气管5与中空管1401为垂直布设,所述加气管5的一端与外设供气管路连通,所述加气管5的另一端贯穿罐体1的侧壁并延伸至罐体1内后固定连通有导气套筒501,所述导气套筒501套设在中空管1401上,所述中空管1401与导气套筒501之间为转动连接,所述中空管1401上的进气槽1402与导气套筒501连通。
这样设计,所述外设供气管路输送的空气通过加气管5输送至导气套筒501内,此时导气套筒501内的空气通过进气槽1402进入中空管1401内,然后该空气导入圆筒1404内并由叶轮1406的端部排出。
所述圆筒1404的外部套设有导流罩26,所述导流罩26的内表面与圆筒1404的外表面之间为间隔布设,所述导流罩26的上端面为倾斜面,所述导流罩26的外圆周面与罐体1的内壁固定连接。
所述导流罩26的下端面上固定安装有传动齿圈2601,所述传动齿圈2601的下端面与叶轮1406上方的环片1403为间隔布设。
所述叶轮1406上方环片1403的内表面与圆筒1404的外表面之间为间隔布设,上方环片1403的内表面与圆筒1404的外表面之间设置有进料口。
所述叶轮1406下方环片1403的内表面与圆筒1404的外表面之间为固定连接,下方环片1403的上表面与上方环片1403的下表面之间形成输料通道,所述输料通道分别与进料口和罐体1的内腔连通。
所述转轴1405的上端部贯穿相对应的环片1403并固定连接有传动齿轮2602,所述传动齿轮2602与传动齿圈2601啮合连接。
这样设计,所述传动齿圈2601固定安装在导流罩26上,所述导流罩26固定安装在罐体1的内壁上,即导流罩26和传动齿圈2601的位置是固定的。
所述电机3工作带动分散板1901和中空管1401同步转动,通过加料管6加入的物料落在分散板1901上,此时分散板1901转动将物料从分散槽1902中甩出,此时物料落在导流罩26上,然后通过导流罩26的导流使该物料通过进料口、输料通道输送至罐体1的内腔中。
所述圆筒1404转动带动叶轮1406和环片1403进行转动,进而能够带动转轴1405进行环形移动,所述传动齿轮2602与传动齿圈2601为啮合连接,所述传动齿轮2602转动能够带动转轴1405进行转动,此时转轴1405转动通过圆板1407带动分散片1408进行转动,此时分散片1408转动能够对输料通道内流动的物料进行分散,从而能够使空气与物料进行充分的混合,进一步提高了物料中的溶氧量,保证了后续罐体1内部微生物发酵效率。
在本实施例外,所述加料管6与卸料管11之间连通有回流管,所述回流管与卸料管11的连通处位于卸料管11上控制阀的进料侧,所述回流管与加料管6的连通处位于加料管6上加料口的下方位置处。
所述回流管上连通有回流泵,所述回流管上连通有用于控制回流管通断的开关阀。
所述回流泵工作通过回流管和卸料管11抽吸罐体1内的物料而后通过加料管6再输送至罐体1内,使罐体1内的物料实现循环流动,提高对物料的发酵速率和发酵效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种微生物发酵设备,其特征在于:包括罐体(1),罐体(1)的外部设置有支撑架组件,罐体(1)的顶部可拆卸且密封连接有顶盖(2),顶盖(2)上安装有与罐体(1)内腔相连通的加料管(6)、气压表(7)和加气管(5),顶盖(2)上安装有电机(3),电机(3)的动力输出端延伸至罐体(1)内并传动连接有导流组件(19),导流组件(19)的下方设置有用于使空气与物料进行混合的混合组件(14),混合组件(14)的下方安装有用于对物料进行搅拌的搅拌组件(12);
所述导流组件(19)包括固定连接在电机(3)输出端上的环架(1910),环架(1910)设置在罐体(1)内,环架(1910)的底部固定连接有分散板(1901),分散板(1901)位于加料管(6)的下方,分散板(1901)上开设有多个等距离呈环形布设的分散槽(1902);
所述环架(1910)下方且位于罐体(1)的内壁上转动连接有转动柱(1906),转动柱(1906)的外表面通过齿轮传动组件与环架(1910)传动连接,转动柱(1906)的一端部上设置有第二轴套(1905),第二轴套(1905)的外壁上固定连接有多个等距离呈环形布设的扇叶(1904),扇叶(1904)位于加气管(5)的下方;
所述混合组件(14)包括固定连接在电机(3)输出端上的中空管(1401),中空管(1401)的外壁上开设有多个进气槽(1402),中空管(1401)的底部固定连通有圆筒(1404),圆筒(1404)的圆周外壁上固定连接有多个等距离呈环形布设的叶轮(1406),圆筒(1404)的底部固定连接有转动杆(25),转动杆(25)的底部通过第一轴承座(15)转动安装在罐体(1)的内底面上;
所述叶轮(1406)的横截面呈喇叭形,叶轮(1406)为中空结构,叶轮(1406)的内端与圆筒(1404)相连通,叶轮(1406)的圆周内壁上固定连接有多个隔板(1409),多个隔板(1409)与叶轮(1406)的内表面之间围成有多组流道;
所述叶轮(1406)的顶部和底部上均固定连接有环片(1403),两个环片(1403)之间且位于两相邻的叶轮(1406)之间转动连接有转轴(1405),转轴(1405)上固定连接有圆板(1407),圆板(1407)的圆周外壁上固定连接有多个等距离呈环形布设的分散片(1408);
所述搅拌组件(12)包括固定连接在转动杆(25)上的多个第一轴套(1203),第一轴套(1203)的圆周外壁上开设有多个等距离呈环形布设的滑槽(1204),滑槽(1204)的内部滑动连接有滑块(1205),滑块(1205)的底部与滑槽(1204)的内底面之间固定连接有弹簧(1206),滑块(1205)的外侧固定连接有转动座(1202),转动座(1202)上转动连接有搅拌板(1201),搅拌板(1201)与转动杆(25)的轴间夹角为30°-45°,搅拌板(1201)的扇面宽度为110°-120°;
所述转动杆(25)的外表面上且位于搅拌组件(12)的下方分别固定连接有螺旋叶片(13),转动杆(25)的外表面上固定连接有多个连接杆(18),连接杆(18)的另一端部上固定连接有刮板(17)。
2.根据权利要求1所述的一种微生物发酵设备,其特征在于:所述支撑架组件包括固定安装在罐体(1)的外表面上且靠近其上端位置处的固定环(8),罐体(1)的下方设置有底环(10),固定环(8)上固定安装有多个等间距且环形布设的支撑杆(9),支撑杆(9)远离固定环(8)的一端固定连接在底环(10)上;
所述罐体(1)的底部上安装有卸料管(11),卸料管(11)上安装有控制阀。
3.一种微生物发酵方法,基于权利要求2所述的一种微生物发酵设备,其特征在于:该方法包括以下步骤:
S1、启动电机(3)并将物料通过加料管(6)加入至罐体(1)内部,将加气管(5)与外设供气管路连通,向罐体(1)内部鼓入空气,电机(3)工作带动分散板(1901)转动将物料从分散槽(1902)中甩出,使得物料能够均匀的落在罐体(1)内;
S2、电机(3)工作带动中空管(1401)和圆筒(1404)转动,鼓入罐体(1)内部的空气通过进气槽(1402)进入中空管(1401)内,中空管(1401)内的空气导入至圆筒(1404)内部后从叶轮(1406)的端部排出,物料会在环片(1403)与圆筒(1404)之间的缝隙处流动,物料流动推动分散片(1408)转动对物料进行分散,从而使空气与物料进行混合;
S3、电机(3)带动转动杆(25)转动,转动杆(25)转动带动螺旋叶片(13)和搅拌组件(12)一同转动,螺旋叶片(13)将物料向上输送至搅拌组件(12)处进行充分搅拌,搅拌结束后,将罐体(1)静置进行微生物发酵。
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Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1118757A (ja) * | 1997-07-03 | 1999-01-26 | Chiyoda Manufacturing Co Ltd | 撹拌装置付培養槽 |
KR101287757B1 (ko) * | 2012-11-02 | 2013-07-19 | 고승규 | 미생물 배양장치 |
CN210856108U (zh) * | 2019-08-08 | 2020-06-26 | 中国标准化研究院 | 一种秸秆加速发酵装置 |
CN211947001U (zh) * | 2019-11-14 | 2020-11-17 | 福州百草堂医药科技有限公司 | 一种发酵罐 |
CN213113350U (zh) * | 2020-08-27 | 2021-05-04 | 孟州市华兴生物化工有限责任公司 | 一种l-苯丙氨酸发酵用可调节溶氧量的发酵罐 |
CN113150974A (zh) * | 2021-03-15 | 2021-07-23 | 南京农业大学 | 一种用于好氧发酵罐的高效溶氧装置 |
CN113186184A (zh) * | 2021-04-17 | 2021-07-30 | 沃地丰生物肥料科技(山东)股份有限公司 | 一种通用型芽孢杆菌浓缩菌种生产工艺 |
CN217077437U (zh) * | 2022-05-13 | 2022-07-29 | 黄淮学院 | 一种有机肥发酵罐 |
CN117187028A (zh) * | 2023-09-18 | 2023-12-08 | 汇森生物设备镇江有限公司 | 一种微生物发酵用混合装置 |
-
2024
- 2024-01-16 CN CN202410060027.3A patent/CN117568146B/zh active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1118757A (ja) * | 1997-07-03 | 1999-01-26 | Chiyoda Manufacturing Co Ltd | 撹拌装置付培養槽 |
KR101287757B1 (ko) * | 2012-11-02 | 2013-07-19 | 고승규 | 미생물 배양장치 |
CN210856108U (zh) * | 2019-08-08 | 2020-06-26 | 中国标准化研究院 | 一种秸秆加速发酵装置 |
CN211947001U (zh) * | 2019-11-14 | 2020-11-17 | 福州百草堂医药科技有限公司 | 一种发酵罐 |
CN213113350U (zh) * | 2020-08-27 | 2021-05-04 | 孟州市华兴生物化工有限责任公司 | 一种l-苯丙氨酸发酵用可调节溶氧量的发酵罐 |
CN113150974A (zh) * | 2021-03-15 | 2021-07-23 | 南京农业大学 | 一种用于好氧发酵罐的高效溶氧装置 |
CN113186184A (zh) * | 2021-04-17 | 2021-07-30 | 沃地丰生物肥料科技(山东)股份有限公司 | 一种通用型芽孢杆菌浓缩菌种生产工艺 |
CN217077437U (zh) * | 2022-05-13 | 2022-07-29 | 黄淮学院 | 一种有机肥发酵罐 |
CN117187028A (zh) * | 2023-09-18 | 2023-12-08 | 汇森生物设备镇江有限公司 | 一种微生物发酵用混合装置 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
Effects of agitator configuration and rotational speed on the production of extracellular polysaccharide by Xanthomonas cucurbitae PCSIR B-52;Shahjahan Baig et al.;《Journal of Fermentation and Bioengineering》;20031011;第79卷(第6期);572-578 * |
新型气升式发酵罐设计探讨;陆宁洲;《发酵科技通讯》;20190925;第46卷(第3期);159-163 * |
生物制药新型发酵罐综述;贾蓓茜;《江苏科技信息》;20180130;第35卷(第3期);35-37 * |
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