CN211497585U - 一种均匀进气的液态发酵装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种均匀进气的液态发酵装置，属于发酵设备技术领域。包括发酵罐，与发酵罐连通的进气管，排气管，以及液体排放管，所述发酵罐内设置有搅拌棒，加热环，温度传感器，所述搅拌棒在电机的带动下转动，所述进气管和排气管靠近发酵罐端设置有加热环，所述排气管与气体收集罐连通，所述排气管靠近气体收集罐端设置有冷凝环，所述液体排放管与发酵液收集罐连通，所述进气管末端设置有气体分散管，气体分散管上设置有若干个孔。本实用新型装置可以实现发酵气体的均匀分布，加大发酵气体与发酵液的接触，提高发酵效率；可以实时对发酵罐内发酵液的温度进行监控和调整，通过过滤对发酵液进行净化，同时还可以实现发酵罐罐壁的自清洁。

Description

一种均匀进气的液态发酵装置

技术领域

本实用新型属于发酵装置技术领域，具体为一种均匀进气的液态发酵装置。

背景技术

微生物发酵是指利用微生物在适宜的条件下，将原料经过特定的代谢途径转化为人类所需要的产物的过程。发酵罐是指工业上用来进行微生物发酵的装置，其主体一般为不锈钢制成的圆筒式结构，发酵罐是微生物发酵生产过程中的关键设备。微生物需要在合适的环境下才能进行生长，进而形成发酵产物。

现有的发酵罐一般结构较为简单，只有搅拌桨实现搅拌作用，无法对发酵罐内的温度进行实时监测，同时利用外部加热的方式传热速度慢，不能很好的实现将发酵液快速加热到发酵最佳温度。同时在发酵过程中，发酵温度升高或通入气体过多会使发酵罐内压强升高，加大发酵气体通入难度及生产危险，同时发酵罐排气装置较为简单，容易回流；发酵后的发酵液中含有发酵培养基，需要进行再次处理，同时存在发酵罐罐壁残渣无法清理等问题。

现有技术中虽然有对发酵罐进行改进的技术，但都是针对上述单个问题，没有一种能全面解决上述难题的发酵装置。现有的发酵罐气体的通入都采用单一入口，难以实现气体在发酵罐内的均匀分散，发酵效率和质量低下。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述微生物发酵存在的问题，提出一种均匀进气的液态发酵装置，可以同时解决温度控制不及时，排气效果不好，发酵罐难清洁，发酵液需过滤，通入气体分布不均匀等问题。

本实用新型目的通过以下技术方案来实现：

一种均匀进气的液态发酵装置，包括发酵罐，与发酵罐连通的进气管，排气管，以及液体排放管，所述发酵罐内设置有搅拌棒，加热环，温度传感器，所述搅拌棒在电机的带动下转动，所述进气管和排气管靠近发酵罐端设置有加热环，所述排气管与气体收集罐连通，所述排气管靠近气体收集罐端设置有冷凝环，所述液体排放管与发酵液收集罐连通，所述进气管末端设置有气体分散管，气体分散管上设置有若干个孔。

进一步，所述排气管入口处设置有集气罩。

进一步，所述搅拌棒上设置有侧搅拌叶和底搅拌叶，测搅拌叶的末端设置有刮板，刮板紧贴发酵罐罐壁。

进一步，所述冷凝环内放置有冷凝球。

进一步，所述发酵液收集罐内设置有过滤网。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型一种均匀进气的液态发酵搅拌装置，可以实现发酵罐内发酵液体的充分搅拌，通入气体的均匀分布，提高发酵效率；利用集气罩对发酵产生的气体进行收集，并经冷凝回收；同时可以实时对发酵罐内发酵液的温度进行监控和调整，提高发酵质量；将发酵液经过滤网，可以将发酵液中的发酵培养基等进行过滤，对发酵液进行净化；同时还可以实现发酵罐罐壁的自清洁。

附图说明

图1为本实用新型均匀进气的液态发酵装置的结构示意图。

附图标记：1-发酵罐，2-进气管，3-排气管，4-液体排放管，5-搅拌棒，6,7,8-加热环，9-温度传感器，10-电机，11-气体收集罐，12-冷凝环，13-发酵液收集罐，14-气体分散管，15-集气罩，16-侧搅拌叶，17-底搅拌叶，18-刮板，19-过滤网，20-控制器。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

下面结合具体结构及原理对本实用新型一种均匀进气的液态发酵装置进行详细说明。

本实用新型一种均匀进气的液态发酵装置，如图1所示。包括发酵罐1，与发酵罐1连通的进气管2，排气管3，以及液体排放管4，所述发酵罐1内设置有搅拌棒5，加热环6，温度传感器9，所述搅拌棒5在电机10的带动下转动，所述进气管2和排气管3靠近发酵罐1端设置有加热环(7，8)，所述排气管3与气体收集罐11连通，所述排气管3靠近气体收集罐11端设置有冷凝环12，所述液体排放管4与发酵液收集罐13连通，所述进气管2末端设置有气体分散管14，气体分散管14上设置有若干个孔。

本实用新型均匀进气的液态发酵装置中，发酵罐1用来实现发酵液的存放，为微生物发酵提供场所，进气管2用来通入发酵气体，以满足好氧发酵的需求，排气管3用来对发酵产生的气体进行排除，以降低发酵罐1内压强，保证发酵的顺利进行。搅拌棒5用来对发酵液进行搅拌，加热环6用来发酵液进行加热，以满足发酵温度需求，提高发酵质量，电机10用来实现发酵棒的转动。在进气管2靠近发酵罐1端设置加热环7的目的是为了对即将进入发酵罐1内的气体进行加热，使其与发酵罐1内温度一致，降低由于气体通入带入的温度降低对发酵质量的影响，在排气管3靠近发酵罐1端设置加热环8的目的是为了对发酵罐1排出的气体进行加热，防止气体排出发酵罐1过程中由于温差造成的冷凝回流，提高气体排出效率，有效降低发酵罐1内压强。气体收集罐11的作用是对排出的气体进行收集，在排气管3靠近气体收集罐11端设置冷凝环12的目的是为了对排出的气体进行降温冷凝，使其转化为液体达到气体收集罐11。发酵液收集罐13的作用是对发酵后的液体进行收集保存。

气体分散管14的目的是为了实现通入发酵气体的均匀进气和分散，使通入的气体可以及时到达发酵罐1的不同部位，实现发酵的均匀性，提高发酵效果。在气体分散管14的孔上还可以设置单向止逆阀，保证气体分散管14内的气体可以顺利进入发酵液而发酵液中的液体不能进入管内，防止倒吸。

进一步，所述排气管3入口处设置有集气罩15。集气罩15的目的是为了对发酵罐1内的气体进行收集，其可以增大排气管3与排出气体的接触面积，提高排出气体的收集效率，有利于气体的排出。

进一步，所述搅拌棒5上设置有侧搅拌叶16和底搅拌叶17，测搅拌叶的末端设置有刮板18，刮板18紧贴发酵罐1罐壁。侧搅拌叶16和底搅拌叶17可以增大搅拌棒5与发酵液的接触面积，提高搅拌效果，刮板18的目的是为了防止发酵液或发酵渣沉积在罐壁，同时还能实现发酵罐1的自清洁，发酵过程中，发酵棒转动带动刮板18转动，从发酵罐1罐壁上刮去沉积的发酵液和发酵渣，发酵完成后，发酵棒转动带动刮板18转动，将发酵罐1罐壁上的残渣清理点，实现发酵罐1罐壁的清洁。

进一步，所述冷凝环12内放置有冷凝球。冷凝球的作用是对气体进行降温，实现气体向液体的转化。冷凝环12也可以采用冷凝水或其他形式，只要能实现气体的冷凝效果即可。

进一步，所述发酵液收集罐13内设置有过滤网19。过滤网19的作用是对发酵液中发酵培养基等残渣进行过滤，实现发酵液的净化。

进一步，所述加热环6和温度传感器9连接有控制器20。控制器20的作用是对加热环6和温度传感器9进行控制，调整发酵液温度到发酵所需温度。

本实用新型装置中的加热环(6,7,8)的目的是为了实现加热，其可以为电阻丝或其他多种形式，只要是能实现气体或发酵液加热的效果即可。

本实用新型均匀进气的液态发酵装置的具体工作过程如下：

发酵气体从进气管2经加热环7加热后进入发酵罐1，并从气体分散管14管壁上的孔进入发酵液中，与发酵液接触进行发酵；同时，电机10带动搅拌棒5在设定搅拌速度下转动，加热环6对发酵液进行加热，温度传感器9对发酵液温度进行检测并将结果传递给控制器20，控制器20根据温度传感器9的温度检测结果控制加热环6，使发酵液维持在最佳发酵温度。当发酵进行一段时间后，发酵产生的气体通过集气罩15进入排气管3，排气管3上的加热环8对气体进行加热，防止气体预冷冷凝回流至发酵罐1，气体经冷凝环12冷凝后进入气体收集罐11。发酵完成后，发酵液通过液体排放管4进入发酵液收集罐13，通过罐内过滤网19对发酵培养基等固体渣进行过滤，经过净化后的发酵液保存在发酵液收集罐13中。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种均匀进气的液态发酵装置，其特征在于，包括发酵罐，与发酵罐连通的进气管，排气管，以及液体排放管，所述发酵罐内设置有搅拌棒，加热环，温度传感器，所述搅拌棒在电机的带动下转动，所述进气管和排气管靠近发酵罐端设置有加热环，所述排气管与气体收集罐连通，所述排气管靠近气体收集罐端设置有冷凝环，所述液体排放管与发酵液收集罐连通，所述进气管末端设置有气体分散管，气体分散管上设置有若干个孔。

2.如权利要求1所述一种均匀进气的液态发酵装置，其特征在于，所述排气管入口处设置有集气罩。

3.如权利要求1所述一种均匀进气的液态发酵装置，其特征在于，所述搅拌棒上设置有侧搅拌叶和底搅拌叶，测搅拌叶的末端设置有刮板，刮板紧贴发酵罐罐壁。

4.如权利要求1所述一种均匀进气的液态发酵装置，其特征在于，所述冷凝环内放置有冷凝球。

5.如权利要求1所述一种均匀进气的液态发酵装置，其特征在于，所述发酵液收集罐内设置有过滤网。

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