CN203187660U - 组合式固体发酵装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及固体发酵装置。一种组合式固体发酵装置，由顶盖、多个固体发酵屉和底座相互叠合而成，顶盖上设有出气孔和循环液孔，顶盖和固体发酵屉的外侧设有吊环，固体发酵屉内侧固定有层间均匀换质器，底座与顶盖之间设有一循环泵站，所述的组合式固体发酵装置连通有空气压缩机、流加物储存罐和二氧化碳收集处理装置，固体发酵装置外侧还设有测温、PH值等检测监控装置的检测通孔，组合式固体发酵装置横截面为正方形等多边形中的任一种或圆形。本实用新型不仅继承了传统固体发酵的本质，实现人为控制传质、传液、传气，以及对固体发酵实现流加发酵奠定了基础，而且增加了空间使用率，降低土地占用面积，大大减少了二氧化碳的排放量。

Description

组合式固体发酵装置

技术领域

本实用新型涉及固体发酵装置，具体涉及一种组合式固体发酵装置。 

背景技术

目前用于白酒发酵、醋发酵、微生物培养、菌种培养等固体发酵的设备功能单一、结构落后，尤其是在中国传统白酒发酵行业大量使用的是砖石结构的涂泥或不涂泥的发酵窖池与陶质地缸，很难与阀门、管道相连接，池顶使用封泥顶、地缸用盖板封顶，无法将发酵产生的二氧化碳气体收集和利用，任其消散于环境中，其数量之大可以和中国发酵白酒的吨位相比，酿酒产生的高纯度的二氧化碳资源白白浪费和造成环境的恶化。

传统白酒发酵窖池无法进行良好的传质传热，因此在炎热的夏季，酒醅无法降温，迫使白酒企业生产停产，停产时间根据各地气候的不同，一般在2～3个月之间，严重影响了白酒企业的生产强度与生产量，造成了大量的人力资源的浪费。 

因传统白酒发酵窖池内酒醅是用稻壳与原料加适量的水和曲组合而成，窖池本身不具备良好的液体传质和气体传质条件，因此引发了一系列的不利于白酒发酵的因素，如为了不使发酵热过高、只能以降低淀粉浓度为牺牲，而降低淀粉浓度又导致白酒产量的降低，白酒产量的降低又使白酒生产成本过高，进而导致白酒价格过高，为了使让普通消费者消费的起，只好搀兑食用酒精，使消费者对白酒的信任度降低，终其原因是传统白酒发酵窖池以远远落后于社会的需求。 

传统浓香型白酒发酵泥池、以酒醅接触泥地底部者窖香最好，而泥地底部面积有限，也是制约高质量的优质白酒产量低的关键因素之一。 

中国传统白酒发酵窖池都是由地面向下挖坑所建，占地面积大，空间利用率低，与中国粮食生产挤占土地，从中国国情上讲不过去，并且白酒企业数量庞大，几乎全国各个县都有，占地面积加起来是个不小的数字。 

中国传统发酵白酒的最大优点是具有千百年一直受到中国光大消费者所喜爱的传统风味，这也是为什么现代液体发酵不能代替传统固体发酵的根本原因，本实用新型所要提供的设备目的就是解决上述存在的问题。  

实用新型内容

本实用新型的目的是解决上述存在的技术问题，提供一种能够克服传统发酵窖池的种种弊端，保有优良传统的酒香风味的组合式固体发酵装置。 

为达到上述目的，所采取的技术方案是： 

一种组合式固体发酵装置，由顶盖、多个固体发酵屉和底座相互叠合而成，所述顶盖上设有出气孔和循环液孔，顶盖和固体发酵屉的外侧设有吊环，固体发酵屉内侧固定有层间均匀换质器，所述的层间均匀换质器包括三角波形板和贯通三角波形板上侧三角凹槽的导流槽，导流槽底部对应于三角波形板上侧三角凹槽位置开设有导流孔，三角波形板的上、下三角尖端部分别开有通气孔和液流孔，层间均匀换质器上侧设有载料网，所述的底座一侧与一循环泵站的进水口相连通，循环泵站的出水口与顶盖上设有的循环液孔通过循环液管连通连接。

所述的固体发酵屉内侧设有的层间均匀换质器还包括有载菌台，所述的载菌台固定在三角波形板上侧三角凹槽内，载菌台为载菌板或与三角波形板凹槽匹配的载菌槽，所述的载菌槽顶部侧沿对应通气孔处开有通气槽。  

所述的固体发酵屉由传质屉和载料屉相互叠合而成，所述的层间均匀换质器固定在传质屉内，载料屉内固定有载料网和加强筋。

所述的循环液管上连通有流加物储存罐和热交换器，顶盖上的出气口连通有二氧化碳收集处理装置，顶盖内侧设有喷头和层间均匀换质器，所述的底座内侧设有漏板，底座底部设有万向轮，底座侧边设有空气输入孔，空气输入孔连通有空气压缩机的出气口，空气压缩机的进气口与大气连通或与二氧化碳收集处理装置连通，所述的循环泵站、流加物储存罐、二氧化碳收集处理装置和空气压缩机的连通管道上均设有阀门，在发酵初始阶段需要一定的温度可将数个固体发酵装置紧密的摆放在一起进行保温，当发酵过程中散发的热量过多时，可将固体发酵装置彼此分开进行降温，还可通过热交换器进行降温。 

所述的导流槽的数量为3~5个。 

所述的固体发酵装置的横截面为矩形等正多边形中的一种或圆形。 

所述的固体发酵装置的顶盖、固体发酵屉和底座的叠合部位设有密封橡胶，固体发酵装置的外侧设有与吊环匹配的凹槽和连接测温、PH值等检测监控装置的检测通孔，保证整个固体发酵装置的密闭性，还可以通过对固体发酵装置进行实时监控实现科学化生产。 

所述的固体发酵装置的顶盖、固体发酵屉和底座的材质均为碳钢，在顶盖、固体发酵屉和底座的内外表面设有不锈钢板、镀锌板或搪瓷等耐腐蚀材料包覆层，不仅能够大大降低生产成本，而且能够满足其耐腐蚀性。 

采用上述技术方案，所取得的有益效果是： 

1、本实用新型组合式固体发酵装置，用途广泛，能广泛适用于厌氧的白酒生产发酵，好氧醋生产发酵、药物生产中的微生物的培养和食用菌培养。

2、本实用新型通过采用组合式叠合结构，有利于整体的空间布置，大幅度提高发酵空间利用率，降低占地面积，通过固体发酵屉内侧设有的层间均匀换质器，实现固体发酵能人为控制的传质、传液、传气的目的，顶盖和底座之间设有循环泵站，保证有效的传质、传液、传气。 

3、本实用新型的顶盖、固体发酵屉和底座选用碳钢和耐腐蚀性材料，不仅代替传统的砖石结构的发酵窖池，保证管道、阀门、仪表、泵等附属装置的有效连接，形成一套密闭的、功能齐全的发酵容器，而且大大降低了制造成本。 

4、本实用新型开辟了固体发酵实现流加发酵的目的，为进一步实现自动化连续化固体发酵奠定了基础，对于严格要求避免杂菌污染的固体发酵品种，提供了安全的设备保障。 

5、本实用新型不仅实现了有效控制固体发酵的功能，而且继承了传统固体发酵的本质，保证了传统风味，并且在传统风味保证的基础上，实现了产量的增加、原料的节约、土地转化率的提高、二氧化碳的收集处理、工艺的科学化、易于监控等目的。 

6、本实用新型能够有效的解决传统发酵受季节的制约，传统固体发酵在夏季高温季节需要减产，甚至停产，而对于本实用新型通过循环液管上的热交换器、好氧发酵时输入的空气温度的控制以及固体发酵装置周围温度的控制，保证一年四季不停产且产量稳定的优点。  

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。 

图2为图1的剖视结构示意图。 

图3为顶盖的剖视结构示意图。 

图4为固体发酵屉的剖视结构示意图之一。 

图5为底座的剖视结构示意图。 

图6为漏板的结构示意图。 

图7为层间均匀换质器的结构示意图之一。 

图8为图7的俯视结构示意图。 

图9为图7的仰视结构示意图。 

图10为图7的左视结构示意图。 

图11为图7A-A向结构示意图。 

图12为图7B-B向结构示意图。 

图13为吊环与凹槽配合结构示意图。 

图14为层间均匀换质器的结构示意图之二。 

图15为图14的俯视结构示意图。 

图16为层间均匀换质器的结构示意图之三。 

图17为载料槽的结构示意图。 

图18固体发酵屉的剖视结构示意图之二。 

图19为传质屉的剖视结构示意图。 

图20为载料屉的结构示意图。 

图21为图20C-C向结构示意图。 

图22为横截面为矩形的固体发酵装置的结构示意图。 

图23为横截面为圆形的固体发酵装置的结构示意图。 

图24为横截面为正六边形的固体发酵装置的结构示意图。 

具体实施方式

参见图1～图24，图中1为顶盖、2为固体发酵屉、3为底座、4为出气孔、5为循环液孔、6为吊环、7为层间均匀换质器、8为三角波形板、9为载菌板、10为导流槽、11为导流孔、12为通气孔、13为液流孔、14为循环泵站、15为循环液管、16为阀门、17为流加物储存罐、18为二氧化碳收集处理装置、19为喷头、20为漏板、21为万向轮、22为空气输入孔、23为空气压缩机、24为检测通孔、25为检测装置、26为热交换器、27为载料槽、28为凹槽、29为通气槽、30为传质屉、31为载料屉、32为加强筋、33为载料网、34为输气管道。 

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明。 

实施例一：参见图1～图13，本实用新型组合式固体发酵装置，由顶盖1、四个固体发酵屉2和底座3相互叠合而成，在顶盖1上设有出气孔4和循环液孔5，出气孔4通过输气管道34连通有二氧化碳收集处理装置18，顶盖1内侧设有喷头19和层间均匀换质器7，所述的喷头19与循环液孔5连通，另设有循环泵站14，循环泵站14的进水口与底座3侧边相连通，循环泵站14的出水口与循环液孔5通过循环液管15连通，还设有流加物储存罐17与循环液管15相连通，在循环液管15连通热交换器26，在发酵过程中方便控制温度，顶盖1和固体发酵屉2的外侧均匀设有数个带有凹槽28的吊环6，用于起吊顶盖1和固体发酵屉2，在发酵过程中，吊环6放置在凹槽28中，方便多个组合式固体发酵装置紧靠在一起放置。所述固体发酵屉2内侧固定有层间均匀换质器7，层间均匀换质器7包括三角波形板8和贯通三角波形板8上侧三角凹槽的导流槽10，在导流槽10底部对应于三角波形板8上侧三角凹槽位置开设有导流孔11，三角波形板8的上、下三角尖端部分别开设有通气孔12和液流孔13，在层间均匀换质器7上侧设有载料网33，在底座3的内侧固定有倾斜放置的漏板20，在底座3下侧设有万向轮21，在底座3的侧边还设有用于好氧发酵时通入空气的空气输入孔22，通过输气管道34连通有空气压缩机23的出气口，空气压缩机23的进气口与大气连通或通过输气管道34与二氧化碳收集处理装置18连通，所述的循环泵站14、流加物储存罐17、二氧化碳收集处理装置18和空气压缩机23的连通管道上均设有阀门16，在组合式固体发酵装置的侧边的检测通孔24内设有检测装置25以便科学化的监控和管理，所述的顶盖、固体发酵屉和底座选用碳钢，在其内外表面设有不锈钢板、镀锌板、搪瓷等耐腐蚀性材料包覆层，不仅代替传统的砖石结构的发酵窖池，保证管道、阀门、仪表、泵等附属装置的有效连接，形成一套密闭的、功能齐全的发酵容器，而且大大降低了制造成本。 

本实施例组合式固体发酵装置，适用于山西汾酒、桂林三花酒、河南宝丰酒等清香型酒发酵，在发酵时，将酒醅放置在载料网33上，在发酵初期需要一定的温度，因此可将多个固体发酵装置紧密贴合在一起进行保温，当发酵一段时间后，由于发酵过程中散发大量的热量，可将固体发酵装置分离进行降温，同时通过循环泵站14将酒醅中流到底座3的水输送至顶盖1内部，保证整体的液体流动传质，在循环液管15上还设有的热交换器26能够对循环液管内的水进行降温，还可通过对发酵过程中产生的二氧化碳和酒精气体进行分离，将二氧化碳收集后降温处理，再通过空气压缩机23输入到固体发酵装置内进行降温，同时由于发酵产生的酒精浓度高就能够抑制固体发酵，因此通入的二氧化碳能够进一步的将酒精气体带出固体发酵装置，从而促进发酵的继续进行，改变了传统发酵无法人为控制发酵温度的问题，还能够最大程度的促进固体发酵的进行。 

还适用于醋等好氧固体发酵，通过空气压缩机23通入空气，以及通过层间均匀换质器7和循环泵站14的传质、传液、传气，能够更加科学化、合理化的生产，提高整体生产产量、克服传统工艺存在的设备技术不足。

实施例二：参见图1～图17，本实施例的结构与实施例一基本相同，相同之处不再重述，其不同之处在于，所述的固体发酵屉2内侧设有的层间均匀换质器7还包括有载菌台，所述的载菌台固定在三角波形板8上侧三角凹槽内，载菌台为载菌板9或与三角波形板凹槽匹配的载菌槽27，所述的载菌槽27顶部侧沿对应通气孔12处开有通气槽29。 

本实施例的组合式固体发酵装置适用于泸州老窖、五粮液、剑南春、全兴大曲、沱牌曲酒、宋河粮液、杜康等浓香型酒发酵，因为浓香型酒的发酵在传统工艺中以最接近池底窖泥者为最好，因此在载菌板9或载菌槽27上放置有菌种和窖泥，在载料网33上布置发酵酒醅，扩大了窖泥与酒醅的接触面积，提高了浓香型酒发酵的质量。 

实施例三：参见图1~21，本实施例的结构与实施例一或实施例二基本相同，相同之处不再重述，其不同之处在于，所述的固体发酵屉2由传质屉30和载料屉31相互叠合而成，所述的层间均匀换质器7固定在传质屉30内，载料屉31内固定有加强筋32和载料网33。 

本实施例的组合式固体发酵装置在固体发酵时，将发酵酒醅放在载料网33上，酒醅和窖泥通过载料网分层，当发酵结束后，进行起吊蒸馏过程中，方便将菌种和窖泥同酒醅分层分开，便于酒醅蒸馏。 

实施例四：参见图22～图24，所述的组合式固体发酵容器可为横截面为矩形、正六边形等正多边形中的一种或横截面为圆形的固体发酵装置，其内部的层间均匀换质器7、漏板20和载料网33的形状与固体发酵装置结构相匹配。 

Claims (8)

1.一种组合式固体发酵装置，由顶盖、多个固体发酵屉和底座相互叠合而成，其特征在于，所述顶盖上设有出气孔和循环液孔，顶盖和固体发酵屉的外侧设有吊环，固体发酵屉内侧固定有层间均匀换质器，所述的层间均匀换质器包括三角波形板和贯通三角波形板上侧三角凹槽的导流槽，导流槽底部对应于三角波形板上侧三角凹槽位置开设有导流孔，三角波形板的上、下三角尖端部分别开有通气孔和液流孔，层间均匀换质器上侧设有载料网，所述的底座一侧与一循环泵站的进水口相连通，循环泵站的出水口与顶盖上设有的循环液孔通过循环液管连通连接。

2.根据权利要求1所述的组合式固体发酵装置，其特征在于，所述的固体发酵屉内侧设有的层间均匀换质器还包括有载菌台，所述的载菌台固定在三角波形板上侧三角凹槽内，载菌台为载菌板或与三角波形板凹槽匹配的载菌槽，所述的载菌槽顶部侧沿对应通气孔处开有通气槽。

3.根据权利要求1或2所述的组合式固体发酵装置，其特征在于，所述的固体发酵屉由传质屉和载料屉相互叠合而成，所述的层间均匀换质器固定在传质屉内，载料屉内固定有载料网和加强筋。

4.根据权利要求1所述的组合式固体发酵装置，其特征在于，所述的循环液管上连通有流加物储存罐和热交换器，顶盖上的出气口连通有二氧化碳收集处理装置，顶盖内侧设有喷头和层间均匀换质器，所述的底座内侧设有漏板，底座底部设有万向轮，底座侧边设有空气输入孔，空气输入孔连通有空气压缩机的出气口，空气压缩机的进气口与大气连通或与二氧化碳收集处理装置连通，所述的循环泵站、流加物储存罐、二氧化碳收集处理装置和空气压缩机的连通管道上均设有阀门。

5.根据权利要求1所述的组合式固体发酵装置，其特征在于，所述的导流槽的数量为3~5个。

6.根据权利要求1所述的组合式固体发酵装置，其特征在于，所述的固体发酵装置的横截面为长方形或正多边形或圆形。

7.根据权利要求1所述的组合式固体发酵装置，其特征在于，所述的固体发酵装置的顶盖、固体发酵屉和底座的叠合部位设有密封橡胶，固体发酵装置的外侧设有与吊环匹配的凹槽和连接检测监控装置的检测通孔。

8.根据权利要求1所述的组合式固体发酵装置，其特征在于，所述的固体发酵装置的顶盖、固体发酵屉和底座的材质均为碳钢，在顶盖、固体发酵屉和底座的内外表面设有耐腐蚀材料包覆层。

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