CN206562428U - 一种发酵罐气泡控制装置及发酵罐 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种发酵罐气泡控制装置及发酵罐。该发酵罐气泡控制装置包含喷嘴、管道、控制阀、空气过滤器和制冷空气压缩机；喷嘴和制冷空气压缩机分别设置于管道的两端，控制阀设置在管道上，空气过滤器设置在喷嘴和制冷空气压缩机之间。含该发酵罐气泡控制装置的发酵罐是将喷嘴设置在罐体的上半部分，喷嘴出口水平设置于罐体的内部。本实用新型利用低温空气作为气层的气体来源，喷嘴喷出的低温空气形成气体层，覆盖在气泡上面，气体层具有低温、高压的特征，气泡一接触气体层则遇冷放热，气泡稳定性遭到破坏，同时遭遇高压气层的阻挡，气泡难以继续增加，从而在不额外添加消泡剂的情况下达到控制气泡的目的。

Description

一种发酵罐气泡控制装置及发酵罐

技术领域

本实用新型属于发酵设备技术领域，特别涉及一种发酵罐气泡控制装置及发酵罐。

背景技术

工业发酵所用微生物多数为好氧菌，少数为厌氧菌或兼性厌氧菌，而好氧微生物的生长发育和合成代谢都需要消耗氧气，因此有氧发酵的过程需要通入大量的无菌空气并同时进行搅拌以提高发酵液中的溶氧，这样发酵罐中后期发酵过程中，产生大量的泡沫，难以控制。过多的持久性泡沫会升到罐顶有可能从轴封渗出，增加污染杂菌的机会，若控制不及时会引起“逃液”，导致产物的流失。

通常对泡沫的控制有以下方法：一、罐内在搅拌轴上安装消泡桨，泡沫借旋风离心场作用被压碎，达到消泡的作用，但搅拌的同时也会继续产生气泡；二、将灭过菌的消泡剂通过管道流加到发酵罐中，降低泡沫的浓度，但消泡剂加多了会抑制菌的生长。

实用新型内容

本实用新型的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种发酵罐气泡控制装置。

本实用新型的另一目的在于提供含有上述发酵罐气泡控制装置的发酵罐。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：一种发酵罐气泡控制装置，包含：喷嘴、管道、控制阀、空气过滤器和制冷空气压缩机；其中，喷嘴和制冷空气压缩机分别设置于管道的两端；控制阀设置在管道上，用于控制进入发酵罐的气体的量和流速；空气过滤器设置在喷嘴和制冷空气压缩机之间，用于过滤制冷空气压缩机产生的冷空气，使得通过喷嘴进入发酵罐的空气是无菌的，保证发酵罐中发酵的顺利运行。

所述的发酵罐气泡控制装置，还包含气体压力表，气体压力表设置在管道上。

所述的空气过滤器优选为滤膜孔径为0.1～0.5μm的空气过滤器。

所述的控制阀优选为控制球阀。

所述的管道的材质为耐高温和低温的材料，优选为不锈钢。

所述的喷嘴的个数为一个或两个以上。

所述的喷嘴优选为扇形喷嘴。扇形喷嘴在压力的作用下，喷射出来的气体具有极大的冲击力，故气体层具有低温、高压的特征，气泡一接触气体层则遇冷放热，气泡稳定性遭到破坏，同时遭遇高压气层的阻挡，气泡难以继续增加。

所述的扇形喷嘴优选为喷射角度是横向15～170°的扇形喷嘴。

所述的喷嘴的材质为耐高温和低温的材料，优选为不锈钢。

一种发酵罐，含有罐体和上述发酵罐气泡控制装置；其中，喷嘴设置在罐体的上半部分，喷嘴出口水平设置于罐体的内部。该发酵罐在发酵过程中产生的气泡能通过所述的发酵罐气泡控制装置进行控制。

优选地，所述的喷嘴设置的位置离罐体顶部至少为罐体高度的1/6～1/5，从而更能有效避免气泡的溢出。

所述的喷嘴的个数为一个或两个以上；所述的喷嘴为两个以上时，优选地，喷嘴沿着罐体横截面圆周平行设置或是上下错落设置；从而产生的气层能将罐体内的气泡层完全覆盖住，对消泡的效果更为有利；上下错落设置的喷嘴产生的气层为重叠气层，消泡效果能达到100％。

本实用新型相对于现有技术具有如下的优点及效果：

本实用新型提供的发酵罐气泡控制装置，在发酵过程中可通过打开控制阀、空气过滤器和制冷空气压缩机，将过滤后的低温空气作为气层的气体来源，喷嘴喷出的低温空气形成气体层，覆盖在气泡上面，气体层具有低温、高压的特征，气泡一接触气体层则遇冷放热，气泡稳定性遭到破坏，同时遭遇高压气层的阻挡，气泡难以继续增加。特别是使用扇形喷嘴时，不需要旋转轴，可以一次全角度喷气，可通过控制阀控制喷气的压力，不影响发酵液浓度，不需要消泡剂，同时达到控制气泡的目的。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；其中，1-喷嘴、2-控制阀、3-空气过滤器、4-管道、5-制冷空气压缩机、6-罐体、7-气体压力表。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1

一种发酵罐气泡控制装置，包含：喷嘴1、控制阀2、空气过滤器3、管道4和制冷空气压缩机5；其中，喷嘴1和制冷空气压缩机5分别设置于管道4的两端；控制阀2设置在管道4上；空气过滤器3设置在喷嘴1和制冷空气压缩机5之间。

一种具体的实施方式，喷嘴1为喷射角度是横向15～170°的扇形喷嘴，材质为不锈钢材料，喷嘴1的个数为一个或两个以上。控制阀2为控制球阀，在管道上设置的个数为两个，分别设置在空气过滤器3的两端。

另一种具体的实施方式，在管道4上还设置气体压力表7。

一种发酵罐，如图1所示，是将上述发酵罐气泡控制装置设置在发酵罐罐体6上，其中喷嘴1设置在罐体6的上半部分，紧贴于罐体6的内壁，喷嘴1的出口水平设置。喷嘴1的个数为两个以上，喷嘴1沿着罐体6圆周设置，均匀设置在罐体6的圆周平面上，或者沿着罐体6圆周上下错落设置。

上述发酵罐用于发酵时，料液占罐体6的70％左右，发酵期间，当泡沫多时，空气通过制冷空气压缩机5控制温度-2℃～2℃，打开控制阀2，控制压力1～2MP，空气经过空气过滤器3过滤后，通过管道4，从扇形喷头1喷出，控制气泡。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种发酵罐气泡控制装置，其特征在于包含：喷嘴、管道、控制阀、空气过滤器和制冷空气压缩机；其中，喷嘴和制冷空气压缩机分别设置于管道的两端，控制阀设置在管道上，空气过滤器设置在喷嘴和制冷空气压缩机之间。

2.根据权利要求1所述的发酵罐气泡控制装置，其特征在于：还包含气体压力表，气体压力表设置在管道上。

3.根据权利要求1所述的发酵罐气泡控制装置，其特征在于：所述的空气过滤器为滤膜孔径是0.1～0.5μm的空气过滤器。

4.根据权利要求1所述的发酵罐气泡控制装置，其特征在于：所述的控制阀为控制球阀。

5.根据权利要求1～4任一项所述的发酵罐气泡控制装置，其特征在于：所述的喷嘴的个数为一个或两个以上。

6.根据权利要求5所述的发酵罐气泡控制装置，其特征在于：所述的喷嘴为扇形喷嘴。

7.根据权利要求6所述的发酵罐气泡控制装置，其特征在于：所述的扇形喷嘴为喷射角度是横向15～170°的扇形喷嘴。

8.一种发酵罐，其特征在于：含有罐体和权利要求1～7任一项所述的发酵罐气泡控制装置；其中，喷嘴设置在罐体的上半部分，喷嘴出口水平设置于罐体的内部。

9.根据权利要求8所述的发酵罐，其特征在于：所述的喷嘴设置的位置离罐体顶部至少为罐体高度的1/6～1/5。

10.根据权利要求8所述的发酵罐，其特征在于：所述的喷嘴为两个以上时，喷嘴沿着罐体横截面圆周平行设置或是上下错落设置。