CN207498351U - 一种发酵罐 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及发酵设备技术领域，特别涉及一种发酵罐。该发酵罐，包括罐体，接种管、排气管和透明观察窗，pH检测控制器/投料检修管，移种管和排污管、中心搅拌轴、搅拌电机和圆形搅拌盘；中心搅拌轴的顶端设有消泡杆，消泡杆的端部设有消泡海胆；中心搅拌轴设分搅拌轴和分支搅拌杆；投料检修管内设投料分隔板、分隔孔和投料灭菌管，投料灭菌管设灭菌盖、蒸汽灭菌箱，蒸汽灭菌管上设进气电磁阀，投料灭菌管设出气管和出气电磁阀；罐体侧壁设进蒸汽管；透明观察窗一侧的罐体上设有清洗口、进水管和进水电磁阀，进水管一端与喷头相连。发酵罐具有混合加料不易破坏发酵原料成分、透明观察窗易清洗、搅拌效率高的优点。

Description

一种发酵罐

(一)技术领域

本实用新型涉及发酵设备技术领域，特别涉及一种发酵罐。

(二)背景技术

目前，工业用发酵罐在发酵的过程中存在以下两点问题：1、发酵培养基成分较多时，需要分开灭菌然后再混合，如果直接将多种发酵原料及添加剂混合灭菌，极易破坏发酵原料的成分，且在补料时容易引入外界病菌，造成二次污染；2、用于生产检测的透明观察窗很容易在生产发酵时被发酵罐内的原料及产物遮挡，需要及时清洗以免影响工作人员观察发酵情况；3、市面上大多数发酵罐的搅拌头为横向分布，在搅拌的过程中仅能产生横向的搅拌力，不能满足罐体内发酵物的充分搅拌和发酵需求。

(三)发明内容

本实用新型为了弥补现有技术的不足，提供了一种结构科学合理、方便实用的发酵罐，该发酵罐具有混合加料不易破坏发酵原料成分、透明观察窗易清洗、搅拌效率高的优点，解决了现有技术中存在的问题。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：

一种发酵罐，包括罐体，罐体上部设有接种管、排气管和透明观察窗，在罐体的顶部设有pH检测控制器和投料检修管，在罐体的下部设有移种管和排污管，在罐体内竖直设有一中心搅拌轴，中心搅拌轴的上端与设置在罐体外上方的搅拌电机输出轴相连，中心搅拌轴的底端设有与罐体底壁平行的圆形搅拌盘；在中心搅拌轴的顶端设有消泡杆，在消泡杆的端部设有消泡海胆；在中心搅拌轴中部由上自下依次设有若干分搅拌轴，在分搅拌轴上设有分支搅拌杆；在投料检修管内密封设有一投料分隔板，在投料分隔板上设有至少两个分隔孔，在分隔孔上配合密封插设有投料灭菌管，在投料灭菌管顶部设有灭菌盖，在各投料灭菌管靠近投料口处设有一蒸汽灭菌箱，各蒸汽灭菌箱通过一蒸汽灭菌管与外部高温高压蒸汽管道相连，在蒸汽灭菌管上设有进气电磁阀，在蒸汽灭菌箱上部靠近投料灭菌管开口处的外侧壁上设一出气管，在出气管上设有出气电磁阀；在罐体侧壁底部设有一进蒸汽管，进蒸汽管一端穿过罐体侧壁与罐体内部相连通，进蒸汽管的另一端与外部高温高压蒸汽器相连，进蒸汽管上设有电磁流量计和空气膜过滤器；在透明观察窗一侧的罐体上设有清洗口，在清洗口上设有一进水管，在进水管上设有一进水电磁阀，进水管的一端与外部的无菌水处理装置相连，进水管的另一端穿过罐体侧壁与一喷头相连。

所述分搅拌轴向下向外倾斜设置。

分搅拌轴倾斜的角度为30-60°。

分支搅拌杆与分搅拌轴轴向方向角度为30-60°。

所述喷头为球形喷头，在球形喷头上设有喷嘴。

所述喷嘴沿球形喷头的半个球面均匀间隔设置。

所述消泡海胆包括一球形和/或近球形消泡球，在消泡球外表面布设有若干个消泡针。

在罐体外侧壁上设有顶部分别与透明观察窗和投料检修管相连的观察爬梯和检修爬梯。

在投料灭菌管上套设有与分隔孔配合的密封锁定圈。

在投料灭菌管和蒸汽灭菌箱之间的投料灭菌管上设有开孔，在开孔上设有蒸汽滤过膜。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供了一种结构科学合理、方便实用的发酵罐，该发酵罐具有混合加料不易破坏发酵原料成分、透明观察窗易清洗、搅拌效率高的优点：

1、投料分隔板密封设置在投料检修管内，同时分隔孔可设置成两个或多个，适用于不同的生产加料需求；投料灭菌管及其上设置的蒸汽灭菌箱、蒸汽灭菌管、进气电磁阀、出气管和出气电磁阀，可用于将不同的发酵培养基原料或添加剂加入到相应的投料灭菌管内前的对投料灭菌管管口处进行高温消毒，操作简便；投料灭菌管顶部的灭菌盖可用于加料或补料时按需打开，防止混合加料对发酵原料成分的破坏，避免了补料的二次污染；在投料灭菌管和蒸汽灭菌箱之间的投料灭菌管上设有开孔，在开孔上设有蒸汽滤过膜，可供高温蒸汽从蒸汽灭菌箱中进入到投料灭菌管内，对经过的发酵培养基原料或添加剂进行更好的灭菌消毒；在投料灭菌管上套设有与分隔孔配合的密封锁定圈，用于防止投料灭菌管在分隔孔内滑动；在罐体顶部设的容器，可供存储投料灭菌管，方便使用；

2、进水管上的进水电磁阀用于依据需要开启，无菌水通过进水管从喷嘴喷射出来清洗透明观察窗，同时喷嘴的分布在球形喷头的半个球面上，喷淋面较广，亦可用于冲洗高速旋转中的搅拌轴和分支搅拌杆；

3、倾斜设置的搅拌轴与分支搅拌杆可以提供除了横向搅拌力之外的斜向搅拌力，使得搅拌更加充分，提高了搅拌质量；

4、消泡杆可用于消除在搅拌过程中出现的泡沫，独特设置的球形和/或近球形消泡球和位于消泡球外表面若干个消泡针，可以更加迅速的扎破泡泡达到快速消泡的目的；

(四)附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1中喷头的放大结构示意图；

图3为图1中投料分隔板的构示意图；

图4为图1中投料检修管的结构示意图；

图5为图1中消泡杆的结构示意图；

图6为图4中投料灭菌管与投料分隔板密封插接相连的结构示意图。

图中，1罐体，2投料检修管，201投料分隔板，202分隔孔，203投料灭菌管，204蒸汽灭菌箱，205进气电磁阀，206蒸汽灭菌管，207密封锁定圈， 208灭菌盖，209出气管，210出气电磁阀，211蒸汽滤过膜，3搅拌电机，4中心搅拌轴，5温度计，6透明观察窗，7进水管，8喷头，9进水电磁阀，10分搅拌轴，11分支搅拌杆，12圆形搅拌盘，13排气管，14进蒸汽管，15电磁流量计，16空气膜过滤器，17pH检测控制器，18排污管，19移种管，20喷嘴， 21扶手，22消泡杆，23消泡海胆，231消泡球，232消泡针，24接种管。

(五)具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本实用新型进行详细阐述。

如图1-6所示，该发酵罐包括罐体1，罐体1上部设有接种管、排气管13 和透明观察窗6，在罐体1的顶部设有pH检测控制器和投料检修管2，在罐体1 的下部设有移种管19和排污管18，在罐体1内竖直设有一中心搅拌轴4，中心搅拌轴4的上端与设置在罐体1外上方的搅拌电机3输出轴相连，中心搅拌轴4 的底端设有与罐体1底壁平行的圆形搅拌盘12；在中心搅拌轴4的顶端设有消泡杆22，在消泡杆22的端部设有消泡海胆23；在中心搅拌轴4中部由上自下依次设有若干分搅拌轴10，在分搅拌轴10上设有分支搅拌杆11；在投料检修管2内密封设有一投料分隔板201，在投料分隔板201上设有三个分隔孔202，在分隔孔202上配合密封插设有投料灭菌管203，在投料灭菌管203顶部设有灭菌盖208，在各投料灭菌管203靠近投料口处设有一蒸汽灭菌箱204，各蒸汽灭菌箱204通过一蒸汽灭菌管206与外部高温高压蒸汽管道相连，在蒸汽灭菌管上设有进气电磁阀205，在蒸汽灭菌箱上部靠近投料灭菌管开口处的外侧壁上设一出气管209，在出气管209上设有出气电磁阀210；在罐体1侧壁底部设有一进蒸汽管14，进蒸汽管14一端穿过罐体1侧壁与罐体1内部相连通，进蒸汽管 14的另一端与外部高温高压蒸汽器相连，进蒸汽管14上设有电磁流量计15和空气膜过滤器16；在透明观察窗6一侧的罐体1上设有清洗口，在清洗口上设有一进水管7，在进水管7上设有一进水电磁阀9，进水管7的一端与外部的无菌水处理装置相连，进水管7的另一端穿过罐体1侧壁与一喷头8相连。

所述分搅拌轴10向下向外倾斜设置。

分搅拌轴10倾斜的角度为45°。

分支搅拌杆11与分搅拌轴10轴向方向角度为45°。

倾斜设置的分搅拌轴10与分支搅拌杆11可以提供除了横向搅拌力之外的斜向搅拌力，使得搅拌更加充分，提高了搅拌质量。

所述喷头8为球形喷头8，在球形喷头8上设有喷嘴20。

所述喷嘴20沿球形喷头8的半个球面均匀间隔设置。

所述消泡海胆23包括一球形和/或近球形消泡球231，在消泡球231外表面布设有若干个消泡针232。

在罐体1外侧壁上设有顶部分别与透明观察窗6和投料检修管2相连的观察爬梯和检修爬梯，用于方便工作人员观察罐体内的发酵情况或及时补料加料等。

在投料灭菌管203上套设有与分隔孔配合的密封锁定圈207，用于防止投料灭菌管203在分隔孔内滑动。

在罐体1底部设有温度计5，更加方便工作人员检测罐体1内的温度。

在罐体1外布设有冷凝管。

在投料灭菌管203和蒸汽灭菌箱204之间的投料灭菌管203上设有开孔，在开孔上设有蒸汽滤过膜211，可供高温蒸汽从蒸汽灭菌箱204中进入到投料灭菌管203内，投料灭菌管203内进行高温消毒。

灭菌盖与投料灭菌管通过丝扣密封相连。

本实用新型的工作过程如下：开始发酵时，首先关闭罐体1的各个接口使其处于密封状态，然后通过进蒸汽管14向罐体1内注入蒸汽进行消毒处理，空气膜过滤器16可对进入罐体1内的蒸汽进行二次消毒，电磁流量计15可控制蒸汽的流量；蒸汽温度为121-126℃，压力为0.1MPa上下；消毒完成后，降温冷却至要求温度，即可接种发酵；若需要向发酵罐内补充发酵培养基原料，则开启进气电磁阀205向蒸汽灭菌箱204内通入高温高压蒸汽，同时打开出气电磁阀210，使得高温高压蒸汽充满整个投料灭菌管203管口处并从靠近投料灭菌管关口出流出，杜绝灭菌消毒死角，消毒一段时间后关闭进气电磁阀205然后关闭出气电磁阀210；再打开投料灭菌管203上的灭菌盖208，将不同的发酵培养基原料或添加剂加入到相应的投料灭菌管203内，发酵培养基原料或添加剂进入到罐体1内，然后在分搅拌轴10与分支搅拌杆11的高速旋转搅拌下进行发酵；在发酵搅拌的过程中，倾斜设置的分搅拌轴10与分支搅拌杆11可以提供除了横向搅拌力之外的斜向搅拌力，使得搅拌更加充分，提高了搅拌质量；消泡杆22可用于消除在搅拌过程中出现的泡沫，独特设置的球形和/或近球形消泡球231和位于消泡球231外表面若干个消泡针232，可以更加迅速的扎破泡泡达到快速消泡的目的；在发酵的同时，开启进蒸汽管14上的当罐体1内的透明观察窗6脏了时，可开启进水管7上的进水电磁阀9，无菌水通过进水管7从喷嘴20喷射出来清洗透明观察窗6，同时由于喷嘴20的分布在球形喷头8的半个球面上，喷淋面较广，亦可用于冲洗高速旋转中的分搅拌轴10和分支搅拌杆 11，冲洗完后的灭菌水直接留在罐体1中，用于发酵生产。

本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种发酵罐，包括罐体，罐体上部设有接种管、排气管和透明观察窗，在罐体的顶部设有pH检测控制器和投料检修管，在罐体的下部设有移种管和排污管，在罐体内竖直设有一中心搅拌轴，中心搅拌轴的上端与设置在罐体外上方的搅拌电机输出轴相连，中心搅拌轴的底端设有与罐体底壁平行的圆形搅拌盘；其特征是：在中心搅拌轴的顶端设有消泡杆，在消泡杆的端部设有消泡海胆；在中心搅拌轴中部由上自下依次设有若干分搅拌轴，在分搅拌轴上设有分支搅拌杆；在投料检修管内密封设有一投料分隔板，在投料分隔板上设有至少两个分隔孔，在分隔孔上配合密封插设有投料灭菌管，在投料灭菌管顶部设有灭菌盖，在各投料灭菌管靠近投料口处设有一蒸汽灭菌箱，各蒸汽灭菌箱通过一蒸汽灭菌管与外部高温高压蒸汽管道相连，在蒸汽灭菌管上设有进气电磁阀，在蒸汽灭菌箱上部靠近投料灭菌管开口处的外侧壁上设一出气管,在出气管上设有出气电磁阀；在罐体侧壁底部设有一进蒸汽管，进蒸汽管一端穿过罐体侧壁与罐体内部相连通，进蒸汽管的另一端与外部高温高压蒸汽器相连，进蒸汽管上设有电磁流量计和空气膜过滤器；在透明观察窗一侧的罐体上设有清洗口，在清洗口上设有一进水管，在进水管上设有一进水电磁阀，进水管的一端与外部的无菌水处理装置相连，进水管的另一端穿过罐体侧壁与一喷头相连。

2.根据权利要求1所述的一种发酵罐，其特征是：所述分搅拌轴向下向外倾斜设置。

3.根据权利要求2所述的一种发酵罐，其特征是：分搅拌轴倾斜的角度为30-60°。

4.根据权利要求1所述的一种发酵罐，其特征是：分支搅拌杆与分搅拌轴轴向方向角度为30-60°。

5.根据权利要求1所述的一种发酵罐，其特征是：所述喷头为球形喷头，在球形喷头上设有喷嘴。

6.根据权利要求5所述的一种发酵罐，其特征是：所述喷嘴沿球形喷头的半个球面均匀间隔设置。

7.根据权利要求1所述的一种发酵罐，其特征是：所述消泡海胆包括一球形和/或近球形消泡球，在消泡球外表面布设有若干个消泡针。

8.根据权利要求1所述的一种发酵罐，其特征是：在罐体外侧壁上设有顶部分别与透明观察窗和投料检修口相连的观察爬梯和检修爬梯。

9.根据权利要求1所述的一种发酵罐，其特征是：在投料灭菌管上套设有与分隔孔配合的密封锁定圈。

10.根据权利要求1所述的一种发酵罐，其特征是：在投料灭菌管和蒸汽灭菌箱之间的投料灭菌管上设有开孔，在开孔上设有蒸汽滤过膜。