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专利名称:气升式节能发酵罐的制作方法
技术领域:
本实用新型涉及一种用于微生物发酵工程中所用的发酵(罐)设备设计技术,特别是一种气升式节能发酵罐。
背景技术:
现有的各种微生物发酵工程中所用的发酵设备,特别是用于好气芽孢杆菌生产的发酵罐设备,是由罐体、位于罐体底部的压缩空气喷头(以空压机动力的空气喷射装置喷射出已净化的空气)、以电机作动力的搅拌装置以及罐架(支架)底座等构成,存在的问题有进行发酵工序时,处于发酵罐中的发酵液的流动形式是以单向运动为主,有相当部分超压超量的气液要从发酵罐顶部的溢流排气口排出外界。罐中的发酵液充分又均匀接触压缩空气喷嘴处新鲜空气的机会少,发酵菌液整体溶氧效果不佳,因而要使用搅拌器不停搅拌,导致了发酵罐能耗大,为了提高溶氧效果,有的还要提高喷嘴空气压力和流速,这些也同样增大了发酵罐的能耗。
本实用新型的目的是要克服上述之缺陷,从而设计一种改进的气体式节能发酵罐,使得具有改善罐内发酵液运动状态,提高菌液溶氧效果,提升发酵质量,降低能耗以节约生产成本。
本实用新型是以如下技术方案实现的该发酵罐设备包括罐体、位于罐体底部用于喷射已灭菌消毒的洁净空气用的喷头
(由空压机提供动力)以及罐架底座及其他辅件设备,其特征是在罐体内腔还增设有一个与罐体同轴安装的通心(同心)筒管,使得发酵液(菌液)在(莲嘴)喷头的喷射气流压力带动下可沿着通心筒管的内腔向上流动,到达通心的同心筒管顶部后又以抛物线状向四周抛射扩散,最后又在自身重力作用下及通心筒管壁内外压力差双重作用下,这些发酵菌液又顺着通心筒管外筒壁与发酵罐内侧壁之间的空腔(夹腔)返回(回流)至通心筒管底部,从而形成周而复始不停循环流动的发酵过程。
本实用新型因在罐体中介入通心筒管,改变了发酵菌液的发酵罐中的流动状态,变原来的单向运动为循环运动。由于在不停的循环流动,每一循环过程循环液(即发酵液)的每一流体质点都要通过压缩空气喷头处从而获得充分接触新鲜空气的机会,大大提高了发酵液的溶氧率,另外由于发酵液在循环运动过程中获得循环的惯性,只要稍大于喷头莲嘴排气端的压力,即可获得比原来大的流速。总之与现有技术比较,本实用新型还可节省一个搅拌器,降低能耗约30%,提高发酵菌液的溶氧率,可获得优于原有技术的溶氧效果和提高菌液的发酵质量。
图1是本实用新型发酵罐的一种结构示意图;图2是图1A-A方向的横剖面示意图。
其中1-发酵罐罐体(罐壁壳体),2-通心筒管(亦称同心筒管),3-发酵(菌)液,4-莲嘴喷头,5-通心筒管内空腔,6-通心筒管外筒壁与发酵罐内侧壁之间的空腔(夹腔)具体实施方式
参照附图可知,本实用新型的具体设计时,在罐体中所增设的通心筒管(2)的内径d与罐体内径D之比应为d∶D=-∶-,通心筒管(2)自身高度(长度)h与发酵罐体的高度(长度)H之比为h∶H=-∶-。上述这种设计可最大限度提高发酵质量。
,包括罐体(1)、位于罐体底部用于喷射洁净空气用的喷头(4)以及罐架底座,其特征是在罐体(1)内腔还增设有一个与罐体同轴安装的通心筒管(2)。
,其特征是在罐体(1)中所增设的通心筒管(2)的内径d与罐体(1)内径D之比为d∶D=-∶-,通心筒管(2)自身高度h与发酵罐体的高度H之比为h∶H=-∶1∶00-
专利摘要一种气升式节能发酵罐,其特征是在罐体内腔还增设有一个与罐体同轴安装的通心筒管。使得发酵液(菌液)在喷头的喷射气流压力带动下可沿着通心筒管的内腔向上流动,到达通心筒管的顶部后又向四周抛射扩散,最后又在自身重力作用下顺着通心筒管外筒壁与发酵罐内侧壁之间的空腔返回至通心筒管底部,以形成周而复始不停循环流动的发酵过程。本实用新型由于在罐体中介入通心筒管,改变了发酵菌液的发酵罐中的流动状态,变原来的单
向运动为循环运动。每一循环过程,循环液(即发酵液)的每一流体质点都获得充分接触空气的机会,大大提高了发酵液的溶氧率,还可节省一个搅拌器,降低了能耗,可获得优于原有技术的溶氧效果和提高菌液的发酵质量。