CN201495212U - 高效乙酸生物反应器 - Google Patents

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Abstract

高效乙酸生物反应器，它包括塔盖、塔体和塔座，所述塔盖上设有乙醇回收器、排气口、喷淋分布器；所述塔体包括至少两段填料层、至少两排进气孔和至少两层支撑气体分布器；所述塔体下部设储液室；所述塔体外设有液体循环泵；所述液体循环泵的进口端与塔体下部连接相通，其出口端通过管道与塔盖内的喷淋分布器相连接相通。本实用新型把几个单塔反应器按照科学的方法串联起来，组成一个自动化系统，从而提高了设备效率，降低了能耗，降低了生产成本。

Description

高效乙酸生物反应器
技术领域
本实用新型涉及一种乙酸反应器，尤其是涉及一种微生物技术发酵法制造乙酸的高效乙酸生物反应器，该反应器能以任意酒醪、酒类、酒尾、大米、玉米、水果等为原料，快速、低成本地生产出符合卫生标准的食品级乙酸。
背景技术
传统的乙酸生产是以酒精为原料，经气化、脱氢为乙醛，再经空气氧化为乙酸，经塔器分馏制得成品乙酸。传统方法工艺复杂，使用多种催化剂，对环境污染严重，产品含有较多杂质，食用安全性备受质疑。因此，人们发现了生物发酵生产乙酸的方法。生物发酵生产乙酸属于绿色方法，不受市场的限制，具有广阔的前景。
目前，发酵乙酸的生产一般都采用传统的刨花、玉米芯等纤维质材料作为固定醋酸菌的载体，所用的设备一般为单塔柱状反应器。单塔柱状反应器有以下缺点：1)填料层不能堆的太高，太高由于强度问题就会被压缩，通气量会下降。2)一次转化率不高，一般只在0.05°/小时左右，需要反复循环，耗时耗电多，每投料一次到出料需用时间48-60小时，耗电20度/吨以上。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种高效乙酸生物反应器；该乙酸生物反应器是把几个单塔反应器按照科学的方法串联起来，组成一个自动化系统，从而提高了设备效率，降低了能耗，降低了生产成本。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下的技术方案：它包括塔盖、塔体和塔座，
所述塔盖上设有乙醇回收器、排气口、喷淋分布器；
所述塔体包括至少两段填料层、至少两排进气孔和至少两层支撑气体分布器；
所述塔体下部设储液室；
所述塔体外设有液体循环泵；所述液体循环泵的进口端与塔体下部连接相通，其出口端通过管道与塔盖内的喷淋分布器相连接相通；
进一步地，所述储液室设有环形液体冷却器、储液室液位计、取样口和排污口。
进一步地，所述塔体外设有自动控制仪表；所述填料层和储液室分别设有温度传感器；所述自动控制仪表通过数据传输线与温度传感器连接，以方便温度的控制。
本实用新型把几个单塔反应器按照科学的方法串联起来，组成一个自动化系统，从而提高了设备效率，降低了能耗，降低了生产成本。
附图说明
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
参见图1所示，本实用新型包括塔盖1、塔体2和塔座3；
所述塔盖1上装有乙醇回收器11、排气口12、喷淋分布器13；
所述塔体2包括三段填料层21、三排进气孔22和三层支撑气体分布器23；
所述塔体2下部设储液室24；所述储液室24设有环形液体冷却器241、储液室液位计242、取样口243和排污口244；
所述塔体2外设有液体循环泵4；所述液体循环泵4的进口端与塔体2下部连接相通，其出口端通过管道与塔盖1内的喷淋分布器13相连接相通；
所述塔体2外设有自动控制仪表5；所述填料层21和储液室24分别设有温度传感器51；所述自动控制仪表5通过数据传输线与温度传感器51连接，以方便温度的控制。
本实用新型的工作原理如下：将设备按图纸安装、调试，确保循环系统、温控系统、进排气系统、冷却系统、喷淋系统工作正常，阀门启闭灵活，经反复检查准确无误后即可进入灭菌程序。将从锅炉引进的0.1兆帕蒸汽从排污口244通入乙酸生物反应器，从排气口12即可排除蒸汽，保持30分钟灭菌结束。
菌种活化：将20支沪酿1.01菌种加入5公斤3-5°酒醪中，分装10个3000毫升三角瓶中，恒温28-32℃活化48小时，每隔1-2小时摇动一下，使与空气充分接触。
将200公斤经发酵、过滤好的乙醇含量5-7°酒醪通过进气孔22注入储液室24，开启循环泵4，检查循环系统，循环1小时，让填料21充分吸足酒醪，停止循环泵4，打开塔盖1，将活化后的醋酸菌种均匀的撒在填料21上，盖好塔盖1，将温控设置在手动位置，12小时后填料层21开始升温，醋酸菌开始工作，经约24-48小时温度升至34-35℃说明醋酸菌已大量活动，可手动循环，使温度不至低于34℃，若手动循环后30分钟温度即可升至35℃以上，说明醋酸菌不但接种成功并且生长良好，即可将温控设置在温度自动控制位置34-35℃范围。温控正常后随时检测乙醇，当乙醇降到5°以下开始补加200公斤10°以上酒醪，使储液室24内的酒醪升至7°，逐步分次添加高度酒醪，直至液位计242上限约2000公斤，进行满负荷工作。当生物反应器生成热量太多、循环系统不能将填料层21降温35℃以下，或储液室24温度高于30℃时，可开启储液室24内的环形液体冷却器241水阀，水量要反复仔细调整，使储液室24内的液温保持在25-30℃之间；约循环20-30小时，当总酸达到10°以上，乙醇降到0.5°以下时即可停车结束放出成品，每次可得成品乙酸1000公斤，乙酸含量10°以上；每次放成品需留50％作为种子，重新补加高度酒醪，逐步至液位计242上限，进行新一轮循环。
显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本实用新型的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。

Claims (3)

1.高效乙酸生物反应器，它包括塔盖、塔体和塔座，其特征在于：
所述塔盖上设有乙醇回收器、排气口、喷淋分布器；
所述塔体包括至少两段填料层、至少两排进气孔和至少两层支撑气体分布器；
所述塔体下部设储液室；
所述塔体外设有液体循环泵；所述液体循环泵的进口端与塔体下部连接相通，其出口端通过管道与塔盖内的喷淋分布器相连接相通。
2.根据权利要求1所述的高效乙酸生物反应器，其特征在于：所述储液室设有环形液体冷却器、储液室液位计、取样口和排污口。
3.根据权利要求1或2所述的高效乙酸生物反应器，其特征在于：所述塔体外设有自动控制仪表；所述填料层和储液室分别设有温度传感器；所述自动控制仪表通过数据传输线与温度传感器连接。
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