[實用新型]高穩態高效能大容積發酵罐

有效

• 申請號: 201520782724.6
• 申請日: 2015-10-10
• 公開（公告）號: CN205035363U
• 公開（公告）日: 2016-02-17
• 發明（設計）人: 田克勤;王千祥
• 申請（專利權）人: 淄博三田化工裝備有限公司
• 主分類號: C12M1/04
• 分類號: C12M1/04;C12M1/02;C12M1/00
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

技術領域

本實用新型涉及氨基酸工業發酵用發酵罐，具體涉及現行谷氨酸發酵企業780m³發酵大罐的系列創新性技術改造，屬于生物發酵工程技術領域。

背景技術

谷氨酸(glutamicacid)經堿中和后的鈉鹽即是味精，隨著人們生活水平的不斷提高，作為調味品的鮮味呈味物質—味精需求量越來越大，為滿足消費市場需求，味精生產企業的生產規模在不斷擴大，年產幾十萬噸到百十萬噸的企業在我國有數家，產量已占世界總產量的85％左右。已有谷氨酸發酵企業產能的提升主要是通過加大發酵罐容積來實現，以此取得規模效益，因而谷氨酸發酵罐的容積已從幾年前的小中型150-300m³罐容積逐漸向780m³大型化方向發展，在總產量不變的情況下，由于發酵罐制作數量的減少，相對節約了設備投入和維修費用，減少了人工使用數量，更利于集約化生產，一定程度上降低了生產成本，增加了產品的市場競爭力。

阜豐集團有限公司是世界上味精產量最大企業之一，谷氨酸發酵生產的各項指標均列行業之冠，依靠自身實力和豐富的生產經驗積累，于幾年前率先設計和大膽采用了780m³發酵罐生產谷氨酸，780m³發酵罐具體結構見圖1。該發酵罐基本參數為：罐徑：7800mm,筒體高：14000mm，電機功率：630kw。傳動形式：皮帶傳動；實心攪拌軸6：實心四段，由夾殼聯軸器7連接；罐內支架：上下兩層中間軸承支架5及支撐中間軸承4；攪拌形式：兩層六彎葉渦輪式攪拌器2，一層四槳葉軸流式攪拌器；冷卻形式：三組徑向蛇形盤管構成蛇管冷卻器3；氣體分布形式：局部集中氣體分布器1；外機架：厚鋼板經加工卷曲成圓筒式機架8；密封形式：204J旋轉型機械密封9。與罐容積為150-300m³谷氨酸發酵罐相比，780m³大罐在生產運行過程中發現總體上存在著生產效率低，能耗高，發酵參數不達標等問題；此外還有設備運轉不穩定，罐體擺動量達50mm，常年擺動還造成了罐體焊縫開裂的安全事故；其次運行可靠性差，每一發酵批次完后都要操作人員進入罐內進行檢查，檢修頻度高，耗時費力不安全，經常耽誤生產安排，通過分析其原因，就設備運行不穩定發生安全問題來說，均與罐的傳動密封、攪拌軸同心度、攪拌支撐架設置不合理有關。就生產效率低，能耗高，發酵指標不達標來說，又與攪拌器形式、進氣分布、氣液混合狀態、冷卻換熱上下溫差等問題有關，也可以歸結為比擬放大設計與系統組成部分間存在結構性問題引起，可以說780m³發酵罐糖酸轉化率、產酸率兩個重要指標不及中小型罐是綜合原因而非某單一因素造成。

實用新型內容

本實用新型的目的是為克服上述現有技術的不足，提供一種高穩態高效能大容積發酵罐，通過對原有發酵罐傳動、氣體分布等關鍵結構的技術改造創新，從而達到節能降耗，降低生產成本，提高谷氨酸產量和延長設備使用壽命的目的。

為實現上述目的，本實用新型采用下述技術方案：

高穩態高效能大容積發酵罐，包括罐體，所述罐體內部中心處垂直設有空心攪拌軸，所述空心攪拌軸上均勻布設三層六葉水翼型軸流攪拌器(使罐體內發酵液軸向流動的攪拌器)，所述空心攪拌軸下部通過中間軸承與一個中間軸承支架連接，所述中間軸承支架穿透罐體側壁延伸至罐體外部，空心攪拌軸由位于罐體頂部的機械密封部提供上支點支撐，以及由罐體內中間軸承支架對空心攪拌軸提供下支點支撐，兩個支點成一線保證空心攪拌軸旋轉的同心度；所述罐體內部沿罐體軸向布設多組立式列管冷卻器；所述罐體底部處設有多泡罩布風裝置，所述多泡罩布風裝置包括主氣管，所述主氣管連通至罐體外部，所述主氣管上連通多根長短不一的支氣管，所述支氣管的端部均設有圓泡帽，氣體由多個圓泡帽排出形成多泡罩形式。

所述罐體側壁的內側和外側均與中間軸承支架焊接，所述中間軸承支架為井字形，井字形中心與中間軸承配合，消除了槽鋼支架死角藏污納垢不好清洗弊端；井字形鋼管支架穿透罐壁進行內外焊接，使中間軸承支架與罐體結合成一整體，牢固度增強，對攪拌軸在有負荷轉動過程中形成的擺動力較好地分散到整個罐體，不會因金屬疲勞而焊接處撕裂。

所述空心攪拌軸的中下部處的水翼型軸流攪拌器外部套有導流筒，所述導流筒通過多個支撐管與罐體內壁相固定連接；水翼型軸流攪拌與導流筒的結合促使軸向直線運動的微小氣泡，強制性折返形成復雜曲線運動，提供更好的溶氧效果。

所述多泡罩布風裝置位于罐體底部中心處；進風經泡罩分散后成小氣泡，小氣泡從底部飄逸上升速度減慢，有利于氧分壓轉移。