CN209113878U - 中药发酵罐 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种中药发酵罐，包括罐体和设置在所述罐体内部的框式搅拌装置；所述框式搅拌装置包括第一搅拌桨、第二搅拌桨、搅拌框和搅拌轴；第一搅拌桨和第二搅拌桨均为斜叶桨，与所述搅拌框所在平面的夹角均为15～35°。本实用新型的中药发酵罐可以将发酵过程中中药物料和菌种混合均匀，特别适合高粘度物料的厌氧发酵。

Description

中药发酵罐

技术领域

本实用新型涉及一种中药发酵罐，具体地涉及一种适用于高粘度物料的中药发酵罐。

背景技术

中药发酵是利用微生态学、仿生学的方法将中药有效成分经过微生物转化成能够被人体肠道直接吸收的小分子的过程。中药发酵包括固态发酵和液态发酵。液态发酵通常是将中药和菌种加入到发酵罐中在液体状态下进行发酵。

某些天然药物提取液或中药细粉在发酵过程中会产生高粘度的发酵液，主要原因如下：(1)某些中药的多糖含量较高；(2)某些益生菌在发酵过程中会产生粘度较高的多糖；(3)某些中药粉复水性较强。在发酵过程中，中药物料和菌种的混合均匀程度往往是制约发酵效率的关键因素。当发酵液粘度增大后，其流动性变差；搅拌桨无法充分搅拌发酵液，造成菌种不能均匀分布在中药物料中。菌种分布的不均匀会造成局部物料不能充分发酵。此外，菌种在发酵过程中会产生有机酸等不利于菌种生长的代谢产物，若不能及时搅拌均匀，会出现发酵体系的局部有机酸浓度过高，从而抑制菌种生长。再有，菌种在发酵过程中会产生热量，若不及时搅拌，会造成局部温度过高，进而影响发酵效率。

为了将高粘度物料充分搅拌，通常采用如下技术手段：(1)提高搅拌转速；(2)增加搅拌电动机；(3)增加搅拌桨的宽度。 CN204237794U公开了一种中药发酵罐，其包括罐体、搅拌装置、挡板和加热管，所述搅拌装置由罐体顶部的电机、搅拌轴及搅拌桨叶组成，搅拌轴置于罐体中央，搅拌轴的上端部与电机输出轴相连，搅拌桨叶安装在搅拌轴的下端部。鉴于电机功率的限制，搅拌转速不能无限制提高。CN105802837A公开了一种厌氧微生物发酵罐，其包括罐体、主电机、主搅拌轴、主搅拌桨、第一次电机、第一次搅拌轴、第一次搅拌桨、第二次电机、第二次搅拌轴、第二次搅拌桨、真空泵、盖体、进料口、托架、铜网、加热装置、出料口、出料阀门和支架，主电机下部设有主搅拌轴，主搅拌轴上设有若干主搅拌桨，第一次电机上设有第一次搅拌轴，第一次搅拌轴上设有第一次搅拌桨，第一次搅拌桨的方向和主搅拌轴相平行，第二次电机上设有第二次搅拌轴，第二次搅拌轴上设有第二次搅拌桨，第二次搅拌桨的方向和主搅拌轴相平行。主搅拌桨至少为三组。增加搅拌电机会造成生产成本提高，能耗增加。鉴于发酵罐罐体侧壁上还设置有插入式温度探头、pH电极和取样器等，增加搅拌桨宽度也受到限制。

此外，CN207330787U公开了一种液体菌肥生产用发酵罐，其包括壳体；壳体的底部设置有地脚；壳体内设置从上到下依次设置有3 个进气装置；三个进气装置分别为上部通气管、中部通气管和底部通气管；上部通气管包括弧形管；弧形管为圆环形结构；弧形管上设置有若干个喷嘴，喷嘴围绕弧形管的外壁设置；壳体还设置有框式搅拌器；框式搅拌器包括四个十字形圈；四个十字形圈从上到下依次设置；十字形圈呈环形；十字形圈内设置有两个搅拌桨叶；两个搅拌桨叶呈十字形固定在十字形圈内；四个十字形圈通过连接柱连接。上述发酵罐的搅拌器的十字形圈呈环形，限制了其对高粘度物料的搅拌效果；并且，液体菌肥生产用发酵罐并不适用于中药发酵。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种中药发酵罐，其适合于中药发酵，可以将高粘度物料发酵过程的中药物料和菌种混合均匀，特别适合高粘度物料的厌氧发酵。本实用新型采用如下技术方案实现上述目的。

一种中药发酵罐，包括罐体和设置在所述罐体内部的框式搅拌装置；所述框式搅拌装置包括第一搅拌桨、第二搅拌桨、搅拌框和搅拌轴；

所述搅拌框包括依次连接的第一竖直段、第一折弯段、水平段、第二折弯段和第二竖直段；第一竖直段和第二竖直段以所述搅拌轴为对称轴对称设置，第一折弯段和第二折弯段以所述搅拌轴为对称轴对称设置；所述水平段可拆卸地固定在所述搅拌轴上；

第一搅拌桨和第二搅拌桨由上至下设置，并且它们的两端分别固定在第一竖直段和第二竖直段，它们的中部则可拆卸地固定在所述搅拌轴上；第一搅拌桨和第二搅拌桨均为斜叶桨，与所述搅拌框所在平面的夹角均为15～35°。

根据本实用新型的中药发酵罐，优选地，所述第一竖直段、第一折弯段、水平段、第二竖直段和第二折弯段的横截面均为“L”状结构。

根据本实用新型的中药发酵罐，优选地，所述“L”状结构包括长翼部和短翼部，所述长翼部的长度为120～180mm，所述短翼部的长度为20～80mm。

根据本实用新型的中药发酵罐，优选地，第一搅拌桨和第二搅拌桨均倾斜设置，且倾斜方向均与搅拌方向一致。

根据本实用新型的中药发酵罐，优选地，第一搅拌桨与所述搅拌框的水平段之间的距离为1550～1750mm；第二搅拌桨与第一搅拌桨之间的距离为800～1000mm。

根据本实用新型的中药发酵罐，优选地，所述罐体包括由上至下依次连接的上封头、圆柱段和锥体段；所述锥体段为倒立圆锥体状。

根据本实用新型的中药发酵罐，优选地，第一竖直段与所述圆柱段的内侧壁之间的距离为200～250mm；第二竖直段与所述圆柱段的内侧壁之间的距离为200～250mm。

根据本实用新型的中药发酵罐，优选地，第一折弯段与所述锥体段的内侧壁之间的距离为190～210mm；第二折弯段与所述锥体段的内侧壁之间的距离为190～210mm。

根据本实用新型的中药发酵罐，优选地，所述搅拌框的水平段与所述锥体段的底端之间距离为400～480mm。

根据本实用新型的中药发酵罐，优选地，还包括取样器、温度探头和pH电极，它们均位于所述罐体上，并伸入所述罐体的内部。

本实用新型的中药发酵罐采用特定结构的框式搅拌装置，可以将发酵过程中的中药物料和菌种充分混合，其适合中药发酵，特别适合高粘度物料的厌氧发酵。根据本实用新型优选的技术方案，罐体底部采用具有斜度的圆锥体状，搅拌框底部也采用具有斜度的锥形部，可以解决高粘度物料在发酵罐内底部的聚集问题，减少物料的浪费。

附图说明

图1是本实用新型的一种中药发酵罐的结构示意图。

图2是图1的中药发酵罐的俯视图。

图3是图1的中药发酵罐的框式搅拌装置的搅拌框沿A-A方向的截面示意图。

附图标记说明如下：

1-罐体；2-上封头；3-CIP清洗口；4-人孔视镜；5-锥体段；6-框式搅拌装置，61-第一搅拌桨，62-第二搅拌桨，63-搅拌框，63a-长翼部，63b-短翼部，631-第一竖直段，632-第一折弯段，633-水平段， 634-第二折弯段，635-第二竖直段；7-夹套，71-夹套上口，72-夹套下口；8-搅拌轴；9-压力变送器口；10-支脚；11-取样器；12-出料口；13-压力表；14-接种口；15-放空口；16-进气口；17-温度探头； 18-pH电极；19-灯视镜口。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步的说明，但本实用新型的保护范围并不限于此。

本实用新型的中药发酵罐优选作为厌氧发酵罐，更优选作为高粘度物料的厌氧发酵罐。该中药发酵罐包括罐体和框式搅拌装置。框式搅拌装置设置在罐体的内部，例如设置在中下部。

框式搅拌装置包括第一搅拌桨、第二搅拌桨、搅拌框和搅拌轴；任选地包括第三搅拌浆等。搅拌框包括依次连接的第一竖直段、第一折弯段、水平段、第二折弯段和第二竖直段，从而围成框式结构。第一竖直段和第二竖直段以所述搅拌轴为对称轴对称设置，第一折弯段和第二折弯段以所述搅拌轴为对称轴对称设置，所述水平段可拆卸地固定在所述搅拌轴上，与第一搅拌桨、第二搅拌桨一同将搅拌框固定在搅拌轴上。

在本实用新型中，搅拌轴的上端部贯穿罐体的顶部后与罐体外的电机连接；搅拌轴垂直向下延伸，其下端部延伸至搅拌框底部。本实用新型的搅拌装置适用于高粘度物料的搅拌。

在本实用新型中，所述水平段包括两个桨叶，桨叶均具有耳部，搅拌轴穿过两个耳部围合而成的空腔，通过螺栓将两个桨叶的耳部固定，从而实现水平段和搅拌轴的固定。

在本实用新型中，第一搅拌桨和第二搅拌桨由上至下设置，并且它们的两端分别固定在第一竖直段和第二竖直段，中部则可拆卸地固定在所述搅拌轴上。第一搅拌桨的中部具有被搅拌轴贯穿的轴环，轴环的内侧壁和搅拌轴的外侧壁分别对应地设置凹槽，通过将键插入到凹槽，从而将第一搅拌桨与搅拌轴固定。第二搅拌桨的中部具有被搅拌轴贯穿的轴环，轴环的内侧壁和搅拌轴的外侧壁分别对应地设置凹槽，通过将键插入到凹槽，从而将第二搅拌桨与搅拌轴固定。这样可以增强搅拌装置的刚度与强度。

在本实用新型中，第一搅拌桨和第二搅拌桨均为斜叶桨，与所述搅拌框所在平面的夹角均为15～35°；优选为18～32°；更优选为 20～30°。这样有利于克服高粘度物料的流动阻力，增大搅拌桨与物料的接触面积，降低发酵液的漩涡现象，提高搅拌效率。在本实用新型中，第一搅拌桨和第二搅拌桨均倾斜设置，且倾斜方向均与搅拌方向一致。

在本实用新型中，所述第一竖直段、第一折弯段、水平段、第二竖直段和第二折弯段的截面均为“L”状结构。所述“L”状结构包括长翼部和短翼部，所述长翼部的长度为120～180mm，所述短翼部的长度为20～80mm。优选地，长翼部为135～165mm，短翼部为35～ 65mm；更优选地，长翼部为145～155mm，短翼部为45～55mm。根据本实用新型的一个具体实施方式，长翼部为150mm，短翼部为 50mm。“L”状结构开口方向与搅拌方向相反。“L”状结构有利于增强搅拌框的刚度与强度，进一步增强搅拌装置的刚度与强度。

在本实用新型中，所述罐体包括由上至下依次连接的上封头、圆柱段和锥体段；所述锥体段为倒立圆锥体状。根据本实用新型的一个实施方式，罐体的上部为半椭圆状的上封头，罐体的下部为大斜度的倒立圆锥体状的锥体段，罐体的中部为圆柱体。上述大斜度的倒立圆锥体状的锥体段有利于克服高粘度物料在发酵罐罐体内的底部的聚集问题。

在本实用新型中，搅拌框还可以包括多个耳部，第一搅拌桨和第二搅拌桨分别与搅拌框的耳部固定连接。搅拌框包括位于第一竖直段上的第一上耳部、位于第一竖直段上的第一下耳部、位于第二竖直段上的第二上耳部以及位于第二竖直段上的第二下耳部。第一搅拌桨与第一上耳部和第二上耳部固定连接。第二搅拌桨与第一下耳部和第二下耳部固定连接。根据本实用新型的一个实施方式，第一搅拌桨的两端分别与搅拌框的第一上耳部、第二上耳部以螺栓连接；第二搅拌桨的两端分别与搅拌框的第一下耳部、第二下耳部以螺栓连接。这样有利于增强搅拌装置的刚度与强度。

在本实用新型中，第一搅拌桨与所述搅拌框的水平段之间的距离为1550～1750mm；第二搅拌桨与第一搅拌桨之间的距离为800～ 1000mm。优选地，第一搅拌桨与所述搅拌框的水平段之间的距离为 1600～1700mm；第二搅拌桨与第一搅拌桨之间的距离为850～ 950mm。这样有利于将发酵罐内的全部物料充分混合。

在本实用新型中，第一竖直段与所述圆柱段的内侧壁之间的距离为200～250mm；优选为220～230mm。第二竖直段与所述圆柱段的内侧壁之间的距离为200～250mm；优选为220～230mm。第一折弯段与所述锥体段的内侧壁之间的距离为190～210mm；优选为195～205mm。第二折弯段与所述锥体段的内侧壁之间的距离为190～ 210mm；优选为195～205mm。这样有利于将发酵罐内的全部物料充分混合。

在本实用新型中，所述搅拌框的水平段与所述锥体段的底端之间距离为400～480mm。优选地，所述搅拌框的水平段与所述锥体段的底端之间距离为435～465mm。

此外，本实用新型的中药发酵罐还可以包括夹套和设置于罐体底部的支脚。本实用新型的锥体段的底端设置有出料口；锥体段的外壁设置有伸入罐体内部的压力变送器口。支脚优选为四只圆柱形可调节的支脚，采用上述支脚有利于避免因地面不平造成的罐体倾斜或晃动。夹套设置在罐体的中部以及下部；夹套内部设置有用于装载控温介质的管道。夹套优选为米勒板蜂窝夹套，有利于增强传热效果，进一步精准控制发酵温度。夹套包括夹套上口和夹套下口；夹套下口靠近锥体段的出料口，供控温介质进入。夹套上口靠近罐体的圆柱段的外侧壁，供控温介质流出。

本实用新型的罐体上可以设置有伸入罐体内部的取样器、温度探头和pH电极。pH电极和取样器分别位于温度探头的两侧。取样器配有蒸汽消毒的无菌取样阀。此外，罐体的上封头上可以设置有人孔视镜、灯视镜口、压力表、放空口、进气口、微生物菌种专用的接种口以及2个CIP清洗口。进气口设置为用于蒸汽和洁净压缩空气进入罐体的内部。

本实用新型的中药发酵罐可以用于高粘度中药发酵物料的搅拌。第一搅拌桨和第二搅拌桨的桨叶直径与罐体的圆柱段直径的比例均为 0.70～0.95，优选为0.8～0.9。根据本实用新型的一个具体实施方式，第一搅拌桨和第二搅拌桨的桨叶直径与罐体的圆柱段直径的比例均为0.875。当框式搅拌装置的转速为10～50r/min，例如20r/min 时，就可以将发酵过程中的中药物料和菌种搅拌均匀。

实施例1

图1是本实用新型的一种中药发酵罐的结构示意图。图2是图1 的中药发酵罐的俯视图。图3是图1的中药发酵罐的框式搅拌装置的搅拌框沿A-A方向的截面示意图。如图1～3所示，该中药发酵罐包括罐体1、框式搅拌装置6、夹套7和支脚10。罐体1为立式罐体，罐体1包括由上至下依次连接的半椭圆状的上封头2、圆柱段和大斜度倒立圆锥体状的锥体段5。锥体段5的底端设置有出料口12。锥体段5靠近出料口12的附近设置有压力变送器口9。

罐体1上设置有插入罐体1的内部的取样器11、温度探头17和 pH电极18。pH电极18和取样器11位于温度探头17的两侧。罐体 1的底部设置有四只圆柱形可调节的支脚10。取样器11设置有配有蒸汽消毒的无菌取样阀。罐体1的上封头2设置有人孔视镜4、灯视镜口19、压力表13、放空口15、进气口16、微生物菌种专用的接种口14以及2个CIP清洗口3。进气口16供蒸汽和压缩空气进入罐体 1内部。夹套7为米勒板蜂窝夹套，其设置在罐体1的中部以及下部。夹套7包括夹套上口71和夹套下口72；夹套下口72靠近出料口 12，供控温介质进入；夹套上口71靠近罐体1的上部，供控温介质流出。

框式搅拌装置6设置在罐体1内部。框式搅拌装置6包括第一搅拌桨61、第二搅拌桨62、搅拌框63和搅拌轴8。搅拌轴8的上端部贯穿上封头2，并与电机相连接；下端部垂直向下延伸。

搅拌框63为一体成型的状结构，其包括依次连接的第一竖直段 631、第一折弯段632、水平段633、第二折弯段634和第二竖直段 635。第一竖直段631与第二竖直段635对称设置，以搅拌轴8为对称轴；第一折弯段632与第二折弯段634对称设置，以搅拌轴8为对称轴；水平段633可拆卸地固定在搅拌轴8上。水平段633包括两个桨叶，桨叶均具有耳部，搅拌轴8穿过两个耳部围合而成的空腔，通过螺栓将两个桨叶的耳部固定，从而实现水平段633和搅拌轴8的固定。

第一竖直段631、第一折弯段632、水平段633、第二折弯段634 和第二竖直段635的截面均为“L”状结构。如图3所示，“L”状结构包括长翼部63a和短翼部63b，长翼部63a为150mm，短翼部63b为 50mm。“L”状结构开口方向与搅拌方向相反。

第一搅拌桨61和第二搅拌桨62由上至下依次设置，且均为斜叶桨。第一搅拌桨61的两端分别与第一竖直段631、第二竖直段635 固定连接。第二搅拌桨62的两端分别与第一竖直段631、第二竖直段635固定连接。第一搅拌桨61、第二搅拌桨62的倾斜方向与搅拌方向一致，且与搅拌框63所在平面的夹角均为30°。第一搅拌桨61 的中部具有被搅拌轴8贯穿的轴环，轴环的内侧壁和搅拌轴8的外侧壁分别对应地设置凹槽，通过将键插入到凹槽，从而将第一搅拌桨 61与搅拌轴8固定。第二搅拌桨62的中部具有被搅拌轴8贯穿的轴环，轴环的内侧壁和搅拌轴8的外侧壁分别对应地设置凹槽，通过将键插入到凹槽，从而将第二搅拌桨62与搅拌轴8固定。

第一搅拌桨61与搅拌框63的水平段633之间的距离为 1650mm。第二搅拌桨62与第一搅拌桨61之间的距离为900mm。第一竖直段631、第二竖直段634与罐体1的内侧壁(圆柱段的内侧壁)之间的距离均为225mm。第一折弯段632、第二折弯段635与锥体段5的内侧壁之间的距离均为200mm。搅拌框63的的水平段633 与锥体段5底端之间的距离为450mm。第一搅拌桨61、第二搅拌桨 62的桨叶直径与罐体1的圆柱段直径之比均为0.875。

采用本实用新型的中药发酵罐，当框式搅拌装置6的转速为 20r/min以上时，就可以将发酵过程中的中药物料和菌种搅拌均匀。

本实用新型并不限于上述实施方式，在不背离本实用新型的实质内容的情况下，本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本实用新型的范围。

Claims (10)

1.一种中药发酵罐，其特征在于，包括罐体和设置在所述罐体内部的框式搅拌装置；所述框式搅拌装置包括第一搅拌桨、第二搅拌桨、搅拌框和搅拌轴；

所述搅拌框包括依次连接的第一竖直段、第一折弯段、水平段、第二折弯段和第二竖直段；第一竖直段和第二竖直段以所述搅拌轴为对称轴对称设置，第一折弯段和第二折弯段以所述搅拌轴为对称轴对称设置；所述水平段可拆卸地固定在所述搅拌轴上；

第一搅拌桨和第二搅拌桨由上至下设置，并且它们的两端分别固定在第一竖直段和第二竖直段，它们的中部则可拆卸地固定在所述搅拌轴上；第一搅拌桨和第二搅拌桨均为斜叶桨，与所述搅拌框所在平面的夹角均为15～35°。

2.根据权利要求1所述的中药发酵罐，其特征在于，所述第一竖直段、第一折弯段、水平段、第二竖直段和第二折弯段的横截面均为“L”状结构。

3.根据权利要求2所述的中药发酵罐，其特征在于，所述“L”状结构包括长翼部和短翼部，所述长翼部的长度为120～180mm，所述短翼部的长度为20～80mm。

4.根据权利要求1所述的中药发酵罐，其特征在于，第一搅拌桨和第二搅拌桨均倾斜设置，且倾斜方向均与搅拌方向一致。

5.根据权利要求1所述的中药发酵罐，其特征在于，第一搅拌桨与所述搅拌框的水平段之间的距离为1550～1750mm；第二搅拌桨与第一搅拌桨之间的距离为800～1000mm。

6.根据权利要求1所述的中药发酵罐，其特征在于，所述罐体包括由上至下依次连接的上封头、圆柱段和锥体段；所述锥体段为倒立圆锥体状。

7.根据权利要求6所述的中药发酵罐，其特征在于，第一竖直段与所述圆柱段的内侧壁之间的距离为200～250mm；第二竖直段与所述圆柱段的内侧壁之间的距离为200～250mm。

8.根据权利要求7所述的中药发酵罐，其特征在于，第一折弯段与所述锥体段的内侧壁之间的距离为190～210mm；第二折弯段与所述锥体段的内侧壁之间的距离为190～210mm。

9.根据权利要求8所述的中药发酵罐，其特征在于，所述搅拌框的水平段与所述锥体段的底端之间距离为400～480mm。

10.根据权利要求1～9任一项所述的中药发酵罐，其特征在于，还包括取样器、温度探头和pH电极，它们均位于所述罐体上，并伸入所述罐体的内部。