[實用新型]好氧發酵罐

有效

• 申請號: 201420356123.4
• 申請日: 2014-06-30
• 公開（公告）號: CN203923188U
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發明（設計）人: 孫百虎;楊波;郝卓莉;尚平
• 申請（專利權）人: 孫百虎
• 主分類號: C12M1/12
• 分類號: C12M1/12;C12M1/04;C12M1/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種好氧發酵罐。

背景技術

　　好氧發酵罐是抗生素、谷氨酸、檸檬酸、酵母等發酵工業生產的關鍵設備。由于好氧微生物的呼吸、基質的氧化所需要的氧是液相中溶解的氧,因此在好氧發酵過程中氧的氣液傳質十分重要,在發酵過程中需要將空氣不斷通入發酵液中,以供微生物所消耗的氧。微生物群的攝氧量很大,通常為10-50×10³mol/(L·h),但氧在發酵液中的溶解度卻很低,在1.013×10⁵Pa、25℃下,空氣中氧在發酵液中的飽和溶解度僅為0.2×10³mol/L,溶氧不足會嚴重影響微生物的呼吸代謝。要維持正常呼吸代謝必須迅速補充培養液中的溶解氧,因此氧溶解速度成為好氧發酵過程的限制因素。一個良好的好氧發酵罐除了應具備結構、操作等方面的優點外,主要還應具有空氣中的氧利用率高、能耗低、單位容積生產能力大等特點。要提高發酵罐的生產能力、氧利用率、降低能耗都必須依靠提高溶氧速率來實現。目前我國普遍采用的標準式機械攪拌通風發酵罐是采用加大通風量、加強攪拌的方法以達到提高溶氧系數K_la的目的。其氧利用率低、能耗高,且隨著高產菌株的不斷使用,傳統發酵罐已難以滿足對溶氧速率愈來愈高的要求。因此，開發研究高溶氧速率、低能耗的新型發酵罐很有必要。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種好氧發酵罐，通過在發酵罐底部設置射流混合器，并使用空氣壓縮機為射流混合器提供經過過濾和除菌的高壓空氣，從而在發酵罐內形成射流攪拌，大大提高溶氧系數，還能降低功耗。

為解決上述技術問題，本實用新型所采取的技術方案是：一種好氧發酵罐，包括發酵罐本體和設于發酵罐本體內的機械攪拌器，還包括射流攪拌裝置，所述射流攪拌裝置包括射流混合器、空氣壓縮機、過濾除菌器和流量計，所述射流混合器設于發酵罐本體內部下方、且通過管道和設于發酵罐本體外側的流量計、過濾除菌器和空氣壓縮機依次串聯，所述射流混合器包括固定設于發酵罐本體內壁上的環狀主管和繞發酵罐本體軸線均勻布設于環狀主管上的至少兩套豎向射流管，所述環狀主管的軸線與發酵罐本體軸線重合。

所述射流混合器位于機械攪拌器正下方，所述機械攪拌器包括設于發酵罐上方的驅動電機、豎向穿入發酵罐內部的攪拌軸和固定設于攪拌軸下端的一組葉片，所述攪拌軸與發酵罐本體之間設置軸承、且密封連接，所述攪拌軸上端借助于減速器與驅動電機連接。

所述發酵罐本體上部設有進料口和排氣口，其下部設有放料口。

采用上述技術方案所產生的有益效果在于：通過在發酵罐內設置位于機械攪拌器正下方的射流混合器，在給射流混合器內通入高壓空氣以后，發酵罐內的液體從射流管的液體入口循環進入，在高壓空氣的作用下形成射流，形成射流攪拌，還可以使液體充分與空氣接觸，增大溶氧量，同時在射流過程中形成氣泡，氣泡在液體內上升，當上升的氣泡遇到上部的機械攪拌器后，機械攪拌器的葉片將氣泡打碎，氣泡破碎過程中既可以使更多的氧溶入液體內，還可以形成進一步攪拌，提高溶氧速率。

附圖說明

圖1是本實用新型結構示意圖；

圖2是本實用新型射流管工作原理示意圖；

在附圖中：1、流量計；2、過濾除菌器；3、空氣壓縮機；4、機械攪拌器；5、射流混合器；6、發酵罐本體；7、氣泡；8、射流管；9、進料口；10、排氣口；11、放料口；12、空氣進口。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明。

目前我國普遍采用的標準式機械攪拌通風發酵罐是采用加大通風量、加強攪拌的方法以達到提高溶氧系數K_la的目的。其氧利用率低、能耗高,且隨著高產菌株的不斷使用,傳統發酵罐已難以滿足對溶氧速率愈來愈高的要求，為此，本實用新型提供一種如圖1-2所示的好氧發酵罐，其包括發酵罐本體6和設于發酵罐本體6內的機械攪拌器4，還包括射流攪拌裝置，所述射流攪拌裝置包括射流混合器5、空氣壓縮機3、過濾除菌器2和流量計1，所述射流混合器5設于發酵罐本體6內部下方、且通過管道和設于發酵罐本體6外側的流量計1、過濾除菌器2和空氣壓縮機3依次串聯，所述射流混合器5包括固定設于發酵罐本體6內壁上的環狀主管和繞發酵罐本體6軸線均勻布設于環狀主管上的至少兩套豎向射流管8，所述環狀主管的軸線與發酵罐本體6軸線重合，由于進入發酵罐內的空氣是為液體提供氧氣資源，為了不影響內部發酵環境，進入內部的空氣必須經過過濾和除菌。