[發明專利]濃漿攪拌發酵罐

有效

• 申請號: 201510092844.8
• 申請日: 2015-03-03
• 公開（公告）號: CN104611194A
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 姚茂君;銀永忠
• 申請（專利權）人: 吉首大學
• 主分類號: C12M1/04
• 分類號: C12M1/04;C12M1/02;C12M1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種發酵罐，具體指濃漿攪拌發酵罐。

背景技術

發酵是進行產品加工的重要方法，發酵罐廣泛應用于飲料、化工、食品、乳品、佐料、釀酒、制藥等行業，主要起培養微生物的作用。

微生物培養過程中，發酵罐內微生物的繁殖速度并不完全一致，罐底、罐中及罐角都存在明顯的差異，因而微生物繁殖消耗的營養物質、熱量和代謝物產生的濃度都不相同，而代謝物和營養物的濃度、溫度又會直接影響微生物的培養，從而在很大程度上影響發酵效果。

因此，現有的發酵罐一般都設有攪拌裝置，通過攪拌使物料的溫度和濃度一致，罐內微生物的繁殖速度較為均衡，從而取得較好的發酵效果。當物料的粘稠度很大時，攪拌不易進行，因而現在的發酵罐都是向大容量、高固液比、強攪拌為發展方向，但也存在攪拌電耗大、物料沉降易卡死、難以消除攪拌死角的缺陷。

現有的攪拌式發酵罐尺寸大的直徑達9米、液池深度也達9米，一般都采用長軸多層長槳低速攪拌，電機配置55-75KW、攪拌軸轉速1轉/秒左右、攪拌槳半徑2.5米，存在物料易沉底、停電物料沉降會卡死攪拌甚至無法啟動、電耗很高，因而現有的攪拌裝置不能滿足高粘稠度、大尺寸發酵罐的技術要求。

發明內容

本發明要解決的技術問題就是克服現有技術的不足，提供一種低能耗、有利于氧氣溶解，物料循環很好、不易沉底，即使長時間停電導致物料沉降也能輕載啟動的濃漿攪拌發酵罐。

為克服現有技術的不足，本發明采取以下技術方案：

一種濃漿攪拌發酵罐，包括罐體、電機及減速機和攪拌軸，攪拌軸插入罐體內，電機及減速機帶動攪拌軸轉動，其特征在于：攪拌軸由下往上依次為掃底攪拌器、多級串聯下噴流攪拌器、雙向噴流攪拌器和懸浮下噴射攪拌器，其中懸浮下噴射攪拌器受上、下定位臺階限制，可上下浮動；鼓風機經錐斗連通罐體頂部；罐體頂部設有出氣管，出氣管連接旋風分離器，旋風分離器底部設有風壓單向閥連通罐體，旋風分離器頂部設有排氣口。

所述掃底攪拌器包括攪拌軸、內筒和外筒，攪拌軸與內筒經軸流葉片焊接為一體，內筒向下延伸為錐筒，錐筒與外筒通過撐板焊接；內筒內壁上焊接有環流葉片，錐筒內壁上焊接有離心葉片。

所述多級串聯下噴流攪拌器由2-10個下噴流攪拌器串聯而成，下噴流攪拌器包括攪拌軸和外筒，攪拌軸與外筒經液流下噴葉片焊接為一體。

所述雙向噴流攪拌器包括攪拌軸、內筒和外筒，攪拌軸與內筒經液流下噴葉片焊接為一體，內筒與外筒經液流上噴葉片焊接為一體。

所述懸浮下噴射攪拌器包括攪拌軸、軸套和外筒，攪拌軸為花鍵軸，軸套也為花鍵軸套，花鍵軸套可在花鍵軸上移動；花鍵軸套與外筒經葉片連接為一體，外筒外表面焊接有揚水槳。

所述罐體底部設有液流槽，液流槽連接輸出控制閥。

所述罐體上設有人孔，便于檢修和觀測。

發酵啟動后，開啟電機及減速機，轉速在實際應用中每秒鐘3-15轉能適應大多數使用需要，再逐步加入物料，懸浮下噴射攪拌器可以在上、下定位臺階間的花鍵軸上靈活上下浮動，懸浮下噴射攪拌器受重力、向下噴流液體的反向托力、花鍵軸與花鍵套間摩擦力、揚水漿的力共同作用，會相對液面一定位置懸浮攪拌，向下噴流同時表面揚水漿對液體進行上揚攪拌，可以進行曝氣、溶氧、換氣；雙向噴流攪拌器旋轉，其中液流下噴葉片向下噴流，液流上噴葉片向上噴流，懸浮下噴射攪拌器和雙向噴流攪拌器共同產生上部液體的中心流下降，液流上噴葉片向上環狀噴流，使上部對流狀況良好。

多個下噴流攪拌器向下串聯噴射液體，進入掃底攪拌器被軸流葉片再度加速向下輸送，液體在流經環流葉片時被旋轉提速具有顯著環流，成為軸流、環流的綜合流體，中心流高速直接沖向底部進行中心掃底，一部分離心流被離心葉片再度旋轉提速，形成喇叭形噴射流高速擴散，沖擊底部平面，起到大面積無死角的掃底攪拌，防止物料沉降。

發酵是需要進行曝氣、溶氧、換氣的，啟動攪拌電機，液體表面被揚水漿揚起，啟動鼓風機，氣流切向進入，通過錐斗將旋流氣體噴入揚水漿揚起液體中心，進行曝氣、溶氧、換氣的操作，氣體通過出氣管切向進入旋風分離器，將液滴旋轉分離，通過風壓單向閥返回桶中，尾氣由排氣口排出。

與現有技術相比，本發明的有益效果還在于：

中心液體軸流由上而下一直串聯提速向下沖擊底部，使底部物料懸浮良好，不會沉降；消耗的電力優先進行液流掃底消除沉降，而后再順其自然轉換為攪拌，使整個桶內液相固相基本均勻，這種工作原理是既滿足使用要求，又大幅度節能的關鍵。