CN2550372Y - 双循环气体搅拌厌氧发酵罐 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及生物和环境工程领域所使用的厌氧发酵罐。由圆柱形罐体、圆柱形内筒、罐底、罐顶、气体循环管、液体循环管、分离器、气体引射器、两个换热器、循环泵及喷嘴等组成,其特征是:液体循环管由罐底引出,管路上有循环泵、换热器,气体循环管由罐顶引出,管路上有换热器、分离器,两管汇合于气体引射器,引射器出口与喷嘴相连。该发酵罐具有内、外循环结构,外部冷却。在外循环过程中吸入气体,利用气体和液体的密度差及在外循环过程中加入的能量,形成内部循环。换热器的面积不受发酵罐大小和结构的限制,而且制造、安装、维修方便。采用气体搅拌,省去机械搅拌装置,使结构简单。循环过程利用了气体的浮力,具有节能的效果。
Description
所属技术领域
本实用新型涉及生物和环境工程领域所使用的厌氧发酵罐。
背景技术
厌氧发酵罐为具有圆柱形筒身和锥形或蝶形底盖、顶盖的立式容器。为及时移走反应热,罐上还有冷却装置。简单冷却装置的就是在罐顶喷水淋于罐外壁表面进行膜状冷却,但会造成地面积水或车间潮湿,冷却水回收困难。再者就是在罐内安装冷却蛇管,这样会使得罐内结构复杂、安装检修困难,尤其是反应放热量大需要较多换热面积时。另外,发酵过程要求罐内物料混合均匀,当物料含有固体颗粒时,颗粒就会聚集在罐的底部,为此,需在发酵罐底部或顶部安装机械搅拌器。搅拌器的存在,会使得设备内部更为复杂,大型设备制造困难,同时还有轴封和能耗高的问题。
发明内容
为解决现有设备存在的传热和机械搅拌问题,本实用新型提供一种发酵罐,该发酵罐具有内、外循环结构,外部冷却。在外循环过程中吸入气体,利用气体和液体的密度差及在外循环过程中加入的能量,形成内部循环,以使罐内流体混合均匀。
本实用新型的技术方案是:将发酵液从罐底部引出,流经换热器,发酵液经冷却后,进入气体引射器,吸入来自发酵过程产生的气体。由气体引射器出来的气液混合物由喷嘴喷出,进入发酵罐的环隙或内筒。由于从喷嘴喷出的是气液混合物,其密度小于发酵液密度,再加上气液混合物是向上喷出,这一部分液体便在气体浮力作用下向上运动。而在内筒的另一侧,液体在重力作用下向下流动,形成液体在内筒和环隙之间的轴向混合流动,使发酵液混合均匀。在这一循环中,液体吸入气体需要一定的流动速度,这部分能量由循环泵供给。发酵过程产生的气体由罐顶引出,经换热器和分离器后,一部分被引射器吸入重新回到罐内,另一部分排出发酵系统。
本实用新型的有益效果是:反应过程中放出的热量由设在发酵罐外部的换热器带走,换热器的换热面积根据反应过程放热的多少确定,不受发酵罐的大小和结构的限制,而且制造、安装、维修方便。采用气体搅拌,省去机械搅拌装置,使结构简单。循环过程利用了气体的浮力,具有节能的效果。
附图说明
图1是本实用新型的结构图。
图2、图3分别是两种喷嘴的结构图。
在图1中,发酵罐是由罐底1、圆柱形罐体2、圆柱形内筒3、罐顶4、出气管5、换热器6、分离器7、气体引射器8、换热器9、循环泵10、循环管11以及喷嘴12等组成。
具体实施方式
在图1中,换热器6和分离器7安装于出气管5上,气体由罐上部引出;气体引射器8、换热器9和循环泵10安装于液体循环管11上,循环液由罐下部引出,在气体引射器与循环气体混合;内筒3安装于罐内,与罐体同心;喷嘴12安装于内筒3和罐底1之间,可处于罐体中心,如图2所示,也可位于中心筒和罐体之间的环隙,如图3所示。
Claims (5)
1.一种发酵罐,由圆柱形罐体、圆柱形内筒、罐底、罐顶、气体循环管、液体循环管、分离器、气体引射器、两个换热器、循环泵及喷嘴等组成,其特征是:液体循环管由罐底引出,管路上有循环泵、换热器,气体循环管由罐顶引出,管路上有换热器、分离器,两管汇合于气体引射器,引射器出口与喷嘴相连。
2.根据权利要求1所述的发酵罐,其特征是:罐体高度与直径之比为0.5~10。
3.根据权利要求1所述的发酵罐,其特征是:内筒安装于罐体内,与罐体同心,内筒横截面面积与罐体横截面面积之比为0.1~0.9;内筒高度与直径之比为0.2~15;内筒下端与罐底的距离为0~2000mm。
4.根据权利要求1所述的发酵罐,其特征是:喷嘴安装于内筒下方,与罐体同心,出口位置可在罐中心处,也可在内筒与罐体之间的环隙中,喷嘴出口面积与罐体横截面面积之比为0.00001~0.001。
5.根据权利要求1所述的发酵罐,其特征是:罐顶和罐底均为圆锥形,锥顶角为30°~175°。
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