[發(fā)明專利]模塊化固態(tài)生物原料連續(xù)發(fā)酵裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510384166.2
• 申請(qǐng)日: 2015-06-30
• 公開（公告）號(hào): CN104911100B
• 公開（公告）日: 2017-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉漢明;曹勝炎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河南雙成生物科技有限公司
• 主分類號(hào): C12M1/38
• 分類號(hào): C12M1/38;C12M1/36;C12M1/34;C12M1/20
• 代理公司: 鄭州異開專利事務(wù)所(普通合伙)41114
• 代理人: 韓華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及生物原料發(fā)酵技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及適于工業(yè)化生產(chǎn)的模塊化固態(tài)生物原料連續(xù)發(fā)酵裝置。

背景技術(shù)

固態(tài)發(fā)酵技術(shù)歷史由來已久，但發(fā)酵工藝及發(fā)酵設(shè)備滯后，大多采用人工配以簡(jiǎn)易設(shè)備，生產(chǎn)工藝過程相互脫節(jié)，不能實(shí)現(xiàn)工業(yè)化流水線自動(dòng)生產(chǎn)，更不能適應(yīng)目前發(fā)酵行業(yè)規(guī)模化發(fā)展需要。傳統(tǒng)的生物原料固態(tài)發(fā)酵工藝（如生物有機(jī)肥，生物蛋白飼料），一般采用發(fā)酵池發(fā)酵，即將人工配制、機(jī)械混合的物料用人工推車或機(jī)動(dòng)翻斗車運(yùn)填在發(fā)酵池中發(fā)酵，發(fā)酵過程中間隔一段時(shí)間用人工或翻料機(jī)翻料，中途用人工檢測(cè)溫度，濕度和PH值，發(fā)酵基本達(dá)到要求后采用人工或推料機(jī)轉(zhuǎn)入下道工序。此發(fā)酵池發(fā)酵，占地面積大，生產(chǎn)環(huán)境差，機(jī)械翻料存在死角，即物料發(fā)酵溫度不均勻，發(fā)酵過程難掌控，物料發(fā)酵品質(zhì)不穩(wěn)定，且勞動(dòng)強(qiáng)度大，消耗人力多，難實(shí)現(xiàn)規(guī)模化工業(yè)生產(chǎn)。

近些年來發(fā)酵技術(shù)經(jīng)過不斷的發(fā)展，出現(xiàn)了一此新的發(fā)酵工藝及設(shè)備，如立式發(fā)酵罐，臥式轉(zhuǎn)鼓式發(fā)酵罐，臥式攪拌式發(fā)酵罐，固態(tài)流化發(fā)酵床等。部分發(fā)酵設(shè)備不同程度上采用了輔助通風(fēng)、增溫、增濕及溫濕度檢測(cè)裝置，采用了PLC（可編程控制器）控制器控制技術(shù)，提高了適用性和控制技術(shù)水平，一定程度上適應(yīng)了小規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)需要。但也存在不足，翻料要消耗較大動(dòng)力且物料溫度均勻性差，發(fā)酵室內(nèi)物料殘留難清除，受容積限制產(chǎn)量小，制造成本和使用成本相對(duì)生產(chǎn)量較高，不能適應(yīng)年產(chǎn)5000噸以上至幾萬噸、幾十萬噸規(guī)模化的生物發(fā)酵生產(chǎn)需要。中國專利申請(qǐng)公布號(hào)：CN101914432A公開設(shè)一種《塔式固體發(fā)酵裝置》，其公開的內(nèi)容僅是一種思路而未給出可實(shí)施的技術(shù)手段，按照該公開的內(nèi)容不能夠?qū)崿F(xiàn)固態(tài)發(fā)酵的規(guī)模化工業(yè)生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種模塊化固態(tài)生物原料連續(xù)發(fā)酵裝置，以實(shí)現(xiàn)固態(tài)生物原料發(fā)酵的規(guī)模化工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取下述技術(shù)方案：

本發(fā)明所述的模塊化固態(tài)生物原料連續(xù)發(fā)酵裝置，包括框架結(jié)構(gòu)的塔架，沿橫向水平設(shè)置在所述塔架頂部的刮板布料器，所述刮板布料器進(jìn)料口通過擺式布料器與垂直設(shè)置在塔架一側(cè)的提升機(jī)出料口相銜接，塔架的底部設(shè)置有緩沖出料斗，位于所述緩沖出料斗的出料口下方設(shè)置有出料刮板輸送機(jī)；位于刮板布料器與緩沖出料斗之間的塔架上自下而上沿橫向設(shè)置有多層發(fā)酵室，所述每層發(fā)酵室均由多個(gè)結(jié)構(gòu)相同的箱體單元沿橫向排列組成；上、下相鄰層發(fā)酵室中的箱體單元沿豎向疊加設(shè)置；在頂層發(fā)酵室的箱體單元中設(shè)置有用于工控機(jī)檢測(cè)的料位檢測(cè)傳感器；

所述箱體單元由底板為翻板結(jié)構(gòu)的上開口箱體和翻板執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成；所述翻板結(jié)構(gòu)的箱體底板由至少兩組下翻式翻板門組成，所述每組下翻式翻板門的門軸由方形鋼管和焊接于所述方形鋼管兩端部的實(shí)心軸頭組成，所述實(shí)心軸頭分別與對(duì)應(yīng)固定在上開口箱體前、后側(cè)板上的軸承體轉(zhuǎn)動(dòng)連接，下翻式翻板門通過螺栓與方形鋼管固定連接，在方形鋼管上沿軸向固定有導(dǎo)風(fēng)管，所述導(dǎo)風(fēng)管的管壁沿軸向開設(shè)有10mm～40mm的縫隙用于導(dǎo)入氣流穿透物料，當(dāng)下翻式翻板門向下翻轉(zhuǎn)卸料時(shí)，導(dǎo)風(fēng)管以實(shí)心軸頭為軸心向上轉(zhuǎn)動(dòng)，起到翻料和推動(dòng)卸料作用；在每個(gè)上開口箱體內(nèi)均安裝有用于工控機(jī)檢測(cè)的溫濕度傳感器；所述翻板執(zhí)行機(jī)構(gòu)由設(shè)置在上開口箱體前側(cè)板或后側(cè)板外部塔架上由工控機(jī)控制的氣缸或液壓缸、連桿機(jī)構(gòu)和固定在每組下翻式翻板門門軸端部的拐臂組成；所述連桿機(jī)構(gòu)由水平設(shè)置的第一連桿、傾斜設(shè)置的第二連桿和擺臂組成，所述擺臂上設(shè)置有用于限制氣缸或液壓缸活塞桿行程的限位座；所述每個(gè)拐臂均與所述第一連桿鉸接，第一連桿通過第二連桿、擺臂與所述氣缸或液壓缸的活塞桿鉸接；

塔架的一側(cè)設(shè)置有進(jìn)風(fēng)通道而相對(duì)的另一側(cè)設(shè)置有排風(fēng)通道，位于頂層以下各層發(fā)酵室的箱體單元分別通過管道與所述進(jìn)風(fēng)通道、排風(fēng)通道連通；在所述進(jìn)風(fēng)通道上設(shè)置有進(jìn)風(fēng)溫濕度調(diào)節(jié)裝置；所述進(jìn)風(fēng)溫濕度調(diào)節(jié)裝置由設(shè)置在管體內(nèi)的加濕段和換熱段構(gòu)成；所述加濕段由沿軸向間隔設(shè)置的多層水簾構(gòu)成，所述換熱段由列管式換熱器構(gòu)成；加濕段與所述列管式換熱器的管程相連通，列管式換熱器的殼程通過電控三通閥分別與外部熱源和冷源相連通；每個(gè)水簾的頂部通過管道與外部水源相連通。

所述每組下翻式翻板門的門軸由方形鋼管和焊接于所述方形鋼管兩端的實(shí)心軸頭組成，所述兩實(shí)心軸頭分別與對(duì)應(yīng)固定在上開口箱體前、后側(cè)板上的軸承體轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述下翻式翻板門通過螺栓與方形鋼管固定連接；位于方形鋼管上方沿軸向間隙設(shè)置有由兩斜板組成的 “人”字形結(jié)構(gòu)的減壓板，所述兩斜板之間的夾角小于60°，所述減壓板的兩端分別與所述上開口箱體前、后側(cè)板固定連接。