專利名稱：外循環(huán)式節(jié)能發(fā)酵罐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于微生物發(fā)酵工程中所用的發(fā)酵(罐)設(shè)備設(shè)計技術(shù)，特別是一種外循環(huán)式節(jié)能發(fā)酵罐(生物反應(yīng)器)。
背景技術(shù)：
，現(xiàn)有的各種微生物發(fā)酵工程中所用的生物反應(yīng)器，特別是用于好氣芽孢桿菌生產(chǎn)的發(fā)酵罐設(shè)備，是由罐體、位于罐體底部的壓縮空氣噴頭(以空壓機(jī)作動力的空氣噴射裝置噴射出已凈化的空氣)、以電機(jī)作動力的攪拌裝置以及罐架(支架)底座等構(gòu)成，存在的問題有進(jìn)行發(fā)酵工序時，處于發(fā)酵罐中的發(fā)酵液的流動形式是以單向運(yùn)動為主，有相當(dāng)部分超壓超量的氣液要從發(fā)酵罐頂部的溢流排氣口排出外界，罐中的發(fā)酵液充分又均勻接觸壓縮空氣噴嘴處新鮮空氣的機(jī)會少，致使發(fā)酵菌液整體溶氧效果不佳，為此要使用攪拌器不停攪拌，導(dǎo)致了發(fā)酵罐能耗大，為了提高溶氧效果，有的要加大通氣量提高噴嘴空氣壓力和流速，這些也同樣增大了發(fā)酵罐的能耗。
本實(shí)用新型的目的是要克服上述之缺陷，從而設(shè)計一種改進(jìn)的外循環(huán)式節(jié)能發(fā)酵罐，使得具有改善罐內(nèi)發(fā)酵菌液運(yùn)動狀態(tài)，提高菌液溶氧效果，提升發(fā)酵質(zhì)量，還可降低能耗，節(jié)約生產(chǎn)成本。
本實(shí)用新型是以如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的該發(fā)酵罐設(shè)備包括罐體、位于罐體底部用于噴射已滅菌消毒的潔凈空氣用的噴頭，罐架底座及其他輔件設(shè)備，其特征是在罐體外側(cè)部設(shè)有至少一根(如1-3根)外循環(huán)管道，該外循環(huán)管道的上方與罐體的頂部連(接)通，其下方與罐體的底部連(接)通，使得微生物發(fā)酵液(菌液)在噴頭噴射氣流壓力帶動下以及罐內(nèi)超壓膨脹力的共同作用下，有相當(dāng)部分超壓超量的發(fā)酵氣液(菌液)從發(fā)酵罐體頂部進(jìn)入外循環(huán)管道，后又在自身重力和壓力差的雙重作用下，這些氣液又順著外循環(huán)管道的下方回流進(jìn)入罐體的底部，最后又在(蓮嘴)噴頭的噴射氣流壓(沖)力帶動下向上擴(kuò)散運(yùn)動，同時又有新一批的超壓超量菌液再從罐體頂部體進(jìn)入外循環(huán)管道，從而形成周而復(fù)始不停循環(huán)流動的發(fā)酵過程。
與現(xiàn)有技術(shù)比較，本實(shí)用新型由于在罐體外側(cè)加設(shè)有外循環(huán)管道，改變了發(fā)酵菌液在發(fā)酵罐中的流動狀態(tài)，變原來僅局限于罐體內(nèi)的單向運(yùn)動為外循環(huán)運(yùn)動。由于在不停地進(jìn)行有序的外循環(huán)流動，在循環(huán)過程中循環(huán)液(即發(fā)酵菌液)的每一流體質(zhì)點(diǎn)都要經(jīng)過壓縮空氣噴頭處從而獲得充分接觸新鮮空氣的機(jī)會，大大提高了發(fā)酵菌液的溶氧率，可獲得優(yōu)于原有技術(shù)的溶氧效果和提高菌液的發(fā)酵質(zhì)量(活菌數(shù)量提高50％左右)。另外由于發(fā)酵液在循環(huán)運(yùn)動過程中獲得循環(huán)的慣性，只要稍大于噴頭蓮嘴排氣端的壓力，即可獲得足夠大的流速，使本實(shí)用新型還可節(jié)省一個攪拌器，降低能耗約30％。


圖1是本實(shí)用新型發(fā)酵罐的一種結(jié)構(gòu)示意圖(設(shè)有二根外循環(huán)管道)。
圖2是圖1A-A方向的橫剖面示意圖。
其中1-發(fā)酵罐罐體(罐壁殼體)，2-外循環(huán)管道(設(shè)1-3根)，3-發(fā)酵(菌)液，4-蓮嘴式噴頭，5-罐架(底座)。
具體實(shí)施方式
參照附圖可知，本實(shí)用新型在具體設(shè)計時，在罐體外側(cè)所增設(shè)的每根外循環(huán)管道2的內(nèi)徑d與罐體內(nèi)徑D之比應(yīng)為d∶D＝0.20-0.50∶1.10-1.30。上述這種設(shè)計可最大限度加大菌液的外循環(huán)流量，提高發(fā)酵質(zhì)量。
權(quán)利要求1.一種外循環(huán)式節(jié)能發(fā)酵罐，它包括罐體(1)，位于罐體底部用于噴射潔凈空氣用的噴頭(4)以及罐架底座，其特征是在罐體(1)外側(cè)部設(shè)有至少一根外循環(huán)管道(2)，該外循環(huán)管道的上方與罐體頂部相接通，其下方與罐體的底部相接通，使得微生物發(fā)酵液(3)在噴頭噴射氣流壓力帶動下和罐內(nèi)超壓膨脹力的共同作用下，有相當(dāng)部分超壓超量的發(fā)酵氣液從發(fā)酵罐體頂部進(jìn)入外循環(huán)管道(2)，后又在自身重力和壓力差的雙重作用下，這些氣液又順著外循環(huán)管道的下方回流入罐體底部，最后又在噴頭(4)的噴射氣流壓力帶動下向上擴(kuò)散運(yùn)動，從而形成周而復(fù)始不停循環(huán)流動的發(fā)酵過程。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外循環(huán)式節(jié)能發(fā)酵罐，其特征是所述在罐體外側(cè)所增設(shè)的每根外循環(huán)管道(2)的內(nèi)徑d與罐體內(nèi)徑D之比為d∶D＝0.20～0.50∶1.10～1.30。
專利摘要一種外循環(huán)式節(jié)能發(fā)酵罐，包括罐體噴頭，其特征是在罐體外側(cè)部設(shè)有至少一根外循環(huán)管道，外循環(huán)管道上方與罐體頂部接通，下方與罐體底部接通，使得在噴頭噴射氣流壓力和罐內(nèi)超壓膨脹力的共同作用下，有相當(dāng)部分發(fā)酵氣液(菌液)從發(fā)酵罐頂部進(jìn)入外循環(huán)管道，后又在自身重力和壓力差的雙重作用下，這些氣液又順著外循環(huán)管道的下方回流入罐體底部，從而形成周而復(fù)始不停循環(huán)流動的發(fā)酵過程。與現(xiàn)有技術(shù)比較，本實(shí)用新型改變了發(fā)酵菌液在罐中的流動狀態(tài)，變原來僅局限于罐體內(nèi)的單向運(yùn)動為外循環(huán)運(yùn)動，在循環(huán)過程中循環(huán)液的每一流體質(zhì)點(diǎn)都要通過噴頭處以獲得充分接觸新鮮空氣的機(jī)會，大大提高了發(fā)酵菌液的溶氧率，可獲得優(yōu)于原有技術(shù)的溶氧效果和提高發(fā)酵質(zhì)量。
文檔編號C12M1/00GK2536596SQ0221619
公開日2003年2月19日 申請日期2002年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月15日
發(fā)明者林國憲 申請人:福建泰禾生化科技股份有限公司