CN208395175U - 外管气泡留滞式发酵罐 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的外管气泡留滞式发酵罐，包括发酵罐罐体,其还包括设置在发酵罐罐体底部的循环出料口和上部的循环进料口,循环出料口与循环进料口通过一设置在发酵罐罐体外的物料循环外管联通；一设置在发酵罐罐体内上部位置的搅拌推进器；一空气进口管，空气进口管的出口位于发酵罐罐体内并位于搅拌推进器的下方，入口位于发酵罐罐体外与无菌空气源连接。本实用新型结构合理，保证微生物发酵供氧的顺利进行，大大减少所需无菌空气量，从而降低发酵运行成本。

Description

外管气泡留滞式发酵罐

技术领域

本实用新型涉及发酵设备技术领域，尤其涉及一种外管气泡留滞式发酵罐。

背景技术

凡通风发酵罐均必需二个基本要求:①氧在发酵液中维持足够的浓度；②发酵液有一个良好的混合性能，要求微生物与发酵液中各营养物质(包括氧)充分接触。现有各种优良发酵罐就上述两点都已能达到较高的水平。然而，这些发酵罐的能耗很高且空气氧的利用率很低。现有抗生素发酵无菌空气氧利用率不到2％，谷氨酸发酵氧利用率约为10～30％。目前生物氧化中氧吸收的效率很少超过2％，在通常工作条件下常常低于1％。发酵旺盛期间，即使培养液完全被空气饱和，它所贮存的氧也是很少的，只够维持菌正常呼吸约15至20秒，过后菌的呼吸就受到抑制。事实上并不需要培养液中氧的浓度达到饱和浓度，只要维持在氧的临界浓度以上即可。

传统的固体自然通风发酵制曲，氧的利用率是比较高的，能耗是很低的，其氧利用率高的原因却在于空气在固体发酵基料中停留的时间比较长。

为此申请人进行了有益的探索和尝试，找到了解决上述问题的办法，下面将要介绍的方案便是这种背景下产生的。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对现有技术的不足和缺陷而提供一种外管气泡留滞式发酵罐。

本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

外管气泡留滞式发酵罐，包括:

一发酵罐罐体，在所述发酵罐罐体的顶部设置有空气出口、接种口、视镜、人孔，其特征在于，还包括:

设置在所述发酵罐罐体底部的循环出料口和设置在所述发酵罐罐体上部的循环进料口,所述循环出料口与所述循环进料口通过一设置在所述发酵罐罐体外的物料循环外管联通；在所述物料循环外管的底部设置有出料口；

一设置在所述发酵罐罐体内上部位置的搅拌推进器，所述搅拌推进器中的搅拌推进轴的上端伸出所述发酵罐罐体的顶部并与一设置在所述发酵罐罐体顶部的驱动装置驱动连接；

一空气进口管，所述空气进口管的出口位于所述发酵罐罐体内并位于搅拌推进器的下方，所述空气进口管的入口位于所述发酵罐罐体外与无菌空气源连接。

在本实用新型的一个优选实施例中，为了克服搅拌推进器运转时产生的涡流，将径向流改变为轴向流，在所述发酵罐罐体内表面上沿所述发酵罐罐体周向间隔装设有4到6块挡板。

在本实用新型的一个优选实施例中，在所述发酵罐罐体的外壁上套有夹套，所述夹套上设置有冷却水进水口和冷却水出水口。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述搅拌推进器为圆盘斜叶涡轮搅拌器，所述圆盘斜叶涡轮搅拌器中的叶片倾斜角度α为1～45°。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述驱动装置包括减速器和调速电机，所述调速电机的输出轴与所述减速器的输入轴通过联轴器联接，所述减速器的输出轴与所述搅拌推进器中的搅拌推进轴的上端通过联轴器联接。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述搅拌推进器中的搅拌推进轴的上端与所述发酵罐罐体的顶部之间设置有轴封。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述搅拌推进器中的搅拌推进轴的下端轴设在一支撑板上，所述支撑板的外缘与所述发酵罐罐体内表面连接，在所述支撑板上开设有若干通流孔。

由于采用了如上的技术方案，本实用新型的有益效果在于：

1、搅拌推进器起到破碎大气泡并推动液体向下流动的作用，搅拌推进器将大气泡打碎成比表面积更大的小气泡，有利于气体分散提高气液传质性能。

2、搅拌推进器推动发酵液在发酵罐罐体和物料循环外管之间内外循环流动，具有良好的固体悬浮物和液相、气相混合性能。

3、本实用新型结构合理，保证微生物发酵供氧的顺利进行，大大减少所需无菌空气量，从而降低发酵运行成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种实施例的结构示意图。

图2为搅拌推进器叶片的结构示意图。

图3为搅拌推进器叶片另一个角度的结构示意图

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面进一步阐述本实用新型。

如图1至图3所示的一种外管气泡留滞式发酵罐，包括发酵罐罐体100，罐体100顶部110设置有空气出口111、接种口112、视镜113、人孔114，在发酵罐罐体100底部120设置有一循环出料口210和发酵罐罐体100上部设置的循环进料口220,循环出料口210与循环进料口220通过一设置在发酵罐罐体100外的物料循环外管200联通，在物料循环外管200的底部设置有出料口230。在发酵罐罐体100的外壁150上套有夹套400，夹套400上设置有冷却水进水口410和冷却水出水口420，罐体100内上部130位置设置有一搅拌推进器300，为了克服搅拌推进器300运转时产生的涡流，将径向流改变为轴向流，在发酵罐罐体100内表面140上沿发酵罐罐体100周向间隔装设有4到6块挡板141。

搅拌推进器300中的搅拌推进轴310的上端311伸出发酵罐罐体100的顶部110并与一设置在发酵罐罐体100顶部110的驱动装置320驱动连接，驱动装置320包括减速器321和调速电机322，调速电机322的输出轴与减速器321的输入轴通过联轴器323联接，减速器321的输出轴与搅拌推进器300中的搅拌推进轴310的上端311通过联轴器323联接。搅拌推进轴310的上端311与发酵罐罐体100的顶部110之间设置有轴封330，搅拌推进器300中的搅拌推进轴310的下端312轴设在一支撑板350上，支撑板350的外缘与发酵罐罐体100内表面140连接，支撑板350上开设有若干通流孔(图中未示出)，在本实施例中搅拌推进器300为圆盘斜叶涡轮搅拌器，圆盘斜叶涡轮搅拌器中的叶片340倾斜角度α为1～45°。

有一空气进口管500穿过发酵罐罐体100，空气进口管500的出口510位于发酵罐罐体100内并位于搅拌推进器300的下方，空气进口管500的入口520位于发酵罐罐体100外与无菌空气源(图中未示出)连接。

本实用新型的运行过程，搅拌推进器300启动，空气进口管500将无菌空气从出口510喷出，搅拌推进器300破碎大气泡并配合挡板141推动发酵液向下流动，发酵液由循环出料口210进入物料循环外管200再由循环进料口220进入发酵罐罐体100反复循环，直至微生物发酵完毕由出料口230排出

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.外管气泡留滞式发酵罐，包括:

一发酵罐罐体，在所述发酵罐罐体的顶部设置有空气出口、接种口、视镜、人孔，其特征在于，还包括:

设置在所述发酵罐罐体底部的循环出料口和设置在所述发酵罐罐体上部的循环进料口,所述循环出料口与所述循环进料口通过一设置在所述发酵罐罐体外的物料循环外管联通；在所述物料循环外管的底部设置有出料口；

一设置在所述发酵罐罐体内上部位置的搅拌推进器，所述搅拌推进器中的搅拌推进轴的上端伸出所述发酵罐罐体的顶部并与一设置在所述发酵罐罐体顶部的驱动装置驱动连接；

一空气进口管，所述空气进口管的出口位于所述发酵罐罐体内并位于搅拌推进器的下方，所述空气进口管的入口位于所述发酵罐罐体外与无菌空气源连接。

2.如权利要求1所述的外管气泡留滞式发酵罐，其特征在于,在所述发酵罐罐体内表面上沿所述发酵罐罐体周向间隔装设有4到6块挡板。

3.如权利要求1所述的外管气泡留滞式发酵罐，其特征在于,在所述发酵罐罐体的外壁上套有夹套，所述夹套上设置有冷却水进水口和冷却水出水口。

4.如权利要求1所述的外管气泡留滞式发酵罐，其特征在于,所述搅拌推进器为圆盘斜叶涡轮搅拌器，所述圆盘斜叶涡轮搅拌器中的叶片倾斜角度α为1～45°。

5.如权利要求1所述的外管气泡留滞式发酵罐，其特征在于,所述驱动装置包括减速器和调速电机，所述调速电机的输出轴与所述减速器的输入轴通过联轴器联接，所述减速器的输出轴与所述搅拌推进器中的搅拌推进轴的上端通过联轴器联接。

6.如权利要求1所述的外管气泡留滞式发酵罐，其特征在于,所述搅拌推进器中的搅拌推进轴的上端与所述发酵罐罐体的顶部之间设置有轴封。

7.如权利要求1所述的外管气泡留滞式发酵罐，其特征在于,所述搅拌推进器中的搅拌推进轴的下端轴设在一支撑板上，所述支撑板的外缘与所述发酵罐罐体内表面连接，在所述支撑板上开设有若干通流孔。