專利名稱：一種層疊網(wǎng)帶式固態(tài)充氧發(fā)酵反應裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于發(fā)酵設備技術領域，涉及一種新型的固態(tài)物料自動輸料給多個發(fā)酵床體進行發(fā)酵的設備，特別是一種層疊網(wǎng)帶式固態(tài)充氧發(fā)酵反應裝置。
背景技術：
固態(tài)發(fā)酵是指在不含或幾乎不含自由水的濕潤固體物料中培養(yǎng)微生物的過程，由于固態(tài)發(fā)酵有許多優(yōu)點而受到重視，近年來，固態(tài)發(fā)酵應用有空前的發(fā)展，應用于環(huán)保方面有生物除污、有害物質的生活降解、工農(nóng)業(yè)廢棄物的脫毒，應用于飼料工業(yè)有作物秸稈營養(yǎng)加富的生物轉化、生物制漿、酶制劑，高附加值產(chǎn)物如活性次級代謝產(chǎn)物(如抗生素、生物堿、生長因子)有機酸、生物殺蟲劑、生物表面活性劑、生物燃料、芳香制劑等。隨著科學技術的發(fā)展，固態(tài)發(fā)酵應用的范圍正在進一步擴大，目前，現(xiàn)有技術涉及的固態(tài)發(fā)酵反應器或反應裝置歸總起來有兩類一類是靜止固態(tài)發(fā)酵反應器，如淺盤式、塔柱式、強制通氣式； 另一類是動態(tài)固體發(fā)酵反應器，如旋轉式、水平漿混合式、旋轉圓盤式等，這些反應器的共同問題是忽視了固態(tài)發(fā)酵前的預處理部分，由于固態(tài)發(fā)酵的預處理是固態(tài)發(fā)酵不可分割的重要組成部分，也是雜菌最易污染、勞動強度大、用工較大的部分，而預處理復雜的工序 (勻質攪拌、消毒蒸煮、攤涼、接種、裝盤)又制約后續(xù)發(fā)酵難以使用大容量的發(fā)酵容器，只能以擴張占地增加用工來擴大產(chǎn)量。歸結起來，現(xiàn)有的固態(tài)發(fā)酵裝置普遍存在著結構復雜， 操作使用工序復雜，原理安全性不佳，發(fā)酵的自動化程度低，發(fā)酵效率低，環(huán)境污染嚴重等缺點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術存在的缺點，尋求設計制備一種完全可以自動化實現(xiàn)固態(tài)物料發(fā)酵的層疊網(wǎng)帶式固態(tài)充氧發(fā)酵反應裝置，由發(fā)酵單元、物料輸送單元和發(fā)酵預處理三個結構單元有機組合連通形成一體化自動發(fā)酵裝置體系。為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明將固態(tài)發(fā)酵過程中預處理階段與主發(fā)酵階段視為連續(xù)的不可分割的有機整體，預處理階段在發(fā)酵預處理單元中完成，發(fā)酵過程在層疊網(wǎng)帶式充氧式發(fā)酵單元完成，發(fā)酵預處理單元和發(fā)酵單元之間對接式制有物料輸送單元，三者有機配合連接組成一個整體，構成層疊網(wǎng)帶式固態(tài)充氧發(fā)酵反應裝置，使固態(tài)物料進入層疊網(wǎng)帶式充氧固態(tài)反應裝置后，在全封閉的反應系統(tǒng)內(nèi)完成整個發(fā)酵過程。本發(fā)明的主體結構包括發(fā)酵單元、物料輸送單元和發(fā)酵預處理單元三個分體結構功能單元，以及斗式提升機、反應容器、物料輸送器、發(fā)酵床、攪拌動力機、物料傳送帶、物料傳送口、鼓風機、儲氣罐、三通電磁閥、連接筒、料斗、發(fā)酵室前控制閥、充氧氣室、網(wǎng)鏈、布料器、轉動軸、驅動軸、發(fā)酵床體、托棍、發(fā)酵床門、發(fā)酵室后控制閥、翻料器、噴霧器、排氣孔、 配套設備、空氣溫度濕度控制器、自轉電機、公轉電機、減速機、筒蓋、傳動頭、轉臂、主轉動箱、噴液系統(tǒng)、螺旋攪拌器、筒體、夾層、放料系統(tǒng)和空氣過濾器，發(fā)酵單元由1-10個上下豎向對正排列的發(fā)酵床構成層疊網(wǎng)帶式結構，包括配套設備中的鼓風機、儲氣罐、空氣過濾器和空氣溫度濕度控制器，以及料斗、發(fā)酵室前控制閥、充氧氣室、網(wǎng)鏈、布料器、轉動軸、驅動軸、發(fā)酵床體、托棍、發(fā)酵床門、發(fā)酵室后控制閥、翻料器、噴霧器和排氣孔；物料輸送單元由斗式提升機、物料輸送器和物料傳送口組成提升式分裝輸送結構的自動裝料體系，分別給各發(fā)酵床體均勻輸送發(fā)酵物料；發(fā)酵預處理單元的主體結構包括反應容器和攪拌動力機， 攪拌動力機包括自轉電機、公轉電機和減速機，倒錐型反應容器內(nèi)腔中裝有螺旋攪拌器，反應容器由筒蓋、傳動頭、轉臂、主轉動箱、噴液系統(tǒng)、筒體、夾層和放料系統(tǒng)配合結構組合而成；發(fā)酵預處理單元中的反應容器內(nèi)下口端的物料排出用的放料系統(tǒng)對接于物料輸送單元中的斗式提升機的進料端，使經(jīng)過攪拌均勻和預處理后的物料對接式進入斗式提升機并自動提升到物料傳送口 ；物料傳送單元的主體為斗式提升機，斗式提升機的頂端的出料口部與發(fā)酵單元頂部的物料傳送口密封對接，使預處理后的物料通過物料傳送口進入物料輸送器；物料輸送器為上下暢通式管狀結構，自上而下均勻開有對接口分別與每個發(fā)酵床的料斗對應接通，使物料均勻分布并自動分裝于每個發(fā)酵床上進行發(fā)酵；發(fā)酵單元由多個相同結構的發(fā)酵床上下間隔均勻排列組合裝配而成，每個發(fā)酵床分別接有配套設備或多個發(fā)酵床并聯(lián)式接有配套設備；發(fā)酵床右端上部制有料斗，料斗出口處制有發(fā)酵室前控制閥和布料器；發(fā)酵床的兩端對應式制有轉動軸和驅動軸，轉動軸和驅動軸之間轉動結構套制網(wǎng)鏈， 網(wǎng)鏈的上側鏈體形成平面式發(fā)酵床體，網(wǎng)鏈的中間部位下側橫式制有托棍，以便于網(wǎng)鏈的平整和轉動順暢，發(fā)酵床頂側面處制有排氣孔，排氣孔左側處的發(fā)酵床的內(nèi)部上空間中間部位橫向制有多個噴霧器；發(fā)酵床的左端下側內(nèi)制有充氧氣室，上側內(nèi)制有發(fā)酵室后控制閥，發(fā)酵室后控制閥的下側對應網(wǎng)鏈上側面制有翻料器，對網(wǎng)鏈上側面的發(fā)酵床體上的物料進行自動翻轉。 本發(fā)明涉及的發(fā)酵預處理單元以行星錐型混合攪拌器為主體，附加設備包括射流真空泵、蒸汽接口和進出水接口等部件組成，反應容器呈倒圓錐形全封閉結構，反應容器內(nèi)螺旋攪拌軸與反應容器壁母線平行，通過轉臂與旋轉驅動軸相連，當驅動軸轉動時，攪拌軸除自轉外，還被轉臂帶動沿反應容器內(nèi)壁公轉，其自轉速度為60-90r/min范圍內(nèi)，公轉速度為2-3r/min，當固體發(fā)酵物料進入反應容器后，螺旋攪拌器行星式運轉，被混合的發(fā)酵物料既能做垂直方向流動，又能產(chǎn)生水平方向移動，攪拌器還消除反應容器內(nèi)壁附著的滯留層，對帶有一定粘滯性的發(fā)酵物料混合均勻，由于螺旋攪拌器與反應容器內(nèi)壁間隙很小，可消除粘性物料粘壁，使出料干凈；物料輸送單元是由Z型斗式提升機和布料器兩部分組成， Z型斗式提升機可實現(xiàn)水平和垂直輸送，用鏈條做牽引將料斗固定在牽引鏈上，牽引鏈由轉動軸帶動運行，物料從斗式提升機下部物料入口與混合攪拌器的出口相連接，料斗結構為淺斗，且口向上，隨牽引鏈提升至頂部，繞過回轉軸，由垂直輸送轉向成水平輸送至出料口， 物料由料斗內(nèi)卸下，斗式提升機出料口與布料器入口相連接，布料器由一組三通電磁閥組成，三通電磁閥的數(shù)目與層疊發(fā)酵床的數(shù)目相對應；當發(fā)酵物料需送入第二發(fā)酵室時，開放第一三通電磁閥，關閉第二三通電磁閥，發(fā)酵物料順利通過第一閥門，順著第二三通閥門閘板，流入第二發(fā)酵室，用一組三通閥門的開合來控制發(fā)酵物料的流向；層疊網(wǎng)帶式充氧結構的發(fā)酵單元的主體結構為長方形箱型構造的發(fā)酵室或發(fā)酵床，發(fā)酵室內(nèi)置有發(fā)酵床體，發(fā)酵室長度為10m，寬2m，高度1. 2m ；發(fā)酵室底部制有一長方形的充氧氣室，長10m，寬2m，高度0. 2m，充氧氣室是全封閉結構，充氧氣室上方制有小孔，充氧氣室側方連接充氣管，充氣管和空氣調(diào)控系統(tǒng)連接，空氣由充氧管進入充氧氣室，再由充氧氣室通過氣室上方的小孔吹出，充氧氣室上方緊連著可移動網(wǎng)狀結構的網(wǎng)帶或網(wǎng)鏈，網(wǎng)目80目，寬為2米，為閉合式循環(huán)網(wǎng)帶，網(wǎng)帶上放置發(fā)酵物料，形成移動網(wǎng)帶式發(fā)酵床體面，網(wǎng)帶一端為驅動軸，另一端為轉動軸，使網(wǎng)帶式發(fā)酵床體形成循環(huán)移動結構，網(wǎng)帶式發(fā)酵床體長度為13m，橫向貫穿整個發(fā)酵室，一端向發(fā)酵室外延伸2m，為進料端，平鋪在網(wǎng)帶式發(fā)酵床體上的發(fā)酵物料，隨網(wǎng)帶式發(fā)酵床體的移動進入發(fā)酵室或發(fā)酵床或輸出發(fā)酵室，在延伸的網(wǎng)帶式發(fā)酵床體的部分上方，制有料斗，發(fā)酵物料由料斗落在網(wǎng)帶式發(fā)酵床體上，由網(wǎng)帶式發(fā)酵床體的移動，使待發(fā)酵物料移入發(fā)酵室，另一端延伸Im為出料端，當發(fā)酵完成后，移動的網(wǎng)帶式發(fā)酵床體使發(fā)酵產(chǎn)物移出發(fā)酵室，掉入發(fā)酵產(chǎn)品收集裝置；發(fā)酵室兩端分別制有閉合的發(fā)酵室前、后控制閥，當待發(fā)酵物料全部進入發(fā)酵室后，關閉發(fā)酵室前、后控制閥，使發(fā)酵室成一全封閉體系；發(fā)酵室內(nèi)裝有翻料器、噴霧器和排氣孔。本發(fā)明裝置使用時，當網(wǎng)帶式充氧發(fā)酵床或發(fā)酵室啟動時，先由料斗輸入待發(fā)酵物料，待發(fā)酵物料由網(wǎng)帶或網(wǎng)鏈傳送至發(fā)酵室，待發(fā)酵物料全部進入發(fā)酵室后，關閉發(fā)酵室兩端前、后控制閥，使發(fā)酵室呈封閉狀態(tài)，然后啟動充氣設備，空氣通過充氣管進入充氧氣室，再由充氧氣室小孔，通過網(wǎng)帶式發(fā)酵床體對發(fā)酵物料進行間息或連續(xù)充氧，尾氣通過排氣孔排出發(fā)酵室，在發(fā)酵過程中，翻料器進行定時翻料，噴霧器進行不間斷噴霧，補充充氧時發(fā)酵物料揮發(fā)掉水分，保持發(fā)酵室濕度，如需厭氧發(fā)酵時，從充氧氣室通入氮氣或二氧化碳使發(fā)酵室充滿氮氣或二氧化碳，成為厭氧發(fā)酵；發(fā)酵結束后，提高充氣溫度至60°C左右， 使發(fā)酵產(chǎn)品逐漸脫水干燥，干燥的發(fā)酵物料由網(wǎng)鏈傳送至出料口出料，進入后加工程序；為了節(jié)約空間與設備，網(wǎng)帶式發(fā)酵床體由多個相互層疊，一套發(fā)酵前預處理系統(tǒng)供多套網(wǎng)帶式發(fā)酵床體共同使用，構成層疊網(wǎng)帶式固體充氧反應裝置。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，其整個系統(tǒng)為全封閉體系，不與外部環(huán)境接觸，最大限度的防止雜菌的污染；采用機械化操作，自動化程度高；發(fā)酵量大，可實現(xiàn)連續(xù)發(fā)酵，占地面積小，空間利用率高，用較小廠房生產(chǎn)大量產(chǎn)品；節(jié)約勞動力，改善勞動條件，可同時進行不同產(chǎn)品的生產(chǎn)。


圖1為本發(fā)明的主體結構原理示意圖。圖2為本發(fā)明的發(fā)酵床及其附設系統(tǒng)結構原理示意圖。圖3為本發(fā)明的物料輸送分裝部分結構原理示意圖。圖4為本發(fā)明的預處理發(fā)酵反應容器結構原理示意圖。
具體實施例方式下面通過具體實施例并結合附圖對本發(fā)明做進一步說明。實施例本實施例的主體結構包括發(fā)酵單元1、物料輸送單元2和發(fā)酵預處理單元3三個分體結構功能單元，以及斗式提升機4、反應容器5、基料輸送器6、發(fā)酵床7、攪拌動力機8、物料傳送帶9、物料傳送口 10、鼓風機11、儲氣罐12、三通電磁閥13、連接筒14、料斗15、發(fā)酵室前控制閥16、充氧氣室17、網(wǎng)鏈18、布料器19、轉動軸20、驅動軸21、發(fā)酵床體22、托棍 23、發(fā)酵床門M、發(fā)酵室后控制閥25、翻料器沈、噴霧器27、排氣孔觀、配套設備四、空氣溫度濕度控制器30、自轉電機31、公轉電機32、減速機33、筒蓋34、傳動頭35、轉臂36、主轉動箱37、噴液系統(tǒng)38、螺旋攪拌器39、筒體40、夾層41、放料系統(tǒng)42和空氣過濾器43，發(fā)酵單元1由1-10個上下豎向對正排列的發(fā)酵床7構成層疊網(wǎng)帶式結構，包括配套設備四中的鼓風機11、儲氣罐12、空氣過濾器43和空氣溫度濕度控制器30，以及料斗15、發(fā)酵室前控制閥16、充氧氣室17、網(wǎng)鏈18、布料器19、轉動軸20、驅動軸21、發(fā)酵體22、托棍23、發(fā)酵床門24、發(fā)酵室后控制閥25、翻料器26、噴霧器27和排氣孔觀；物料輸送單元2由斗式提升機4、物料輸送器6和物料傳送口 10組成提升式輸送分裝式送料的自動裝料結構，分別給各發(fā)酵床體均勻輸送發(fā)酵物料；發(fā)酵預處理反應單元3的主體結構包括反應容器5和攪拌動力機8，攪拌動力機8包括自轉電機31、公轉電機32和減速機33，倒錐型反應容器5內(nèi)腔中裝有螺旋攪拌器39，反應容器5由筒蓋34、傳動頭35、轉臂36、主轉動箱37、噴液系統(tǒng) 38、筒體40、夾層41和放料系統(tǒng)42配合結構組合而成；發(fā)酵預處理單元3中的反應容器5 內(nèi)下口端的物料排出用的放料系統(tǒng)42對接于基料輸送單元2中的斗式提升機4的進料端， 使經(jīng)過攪拌均勻和預處理后物料對接式進入斗式提升機4并自動提升到物料傳送口 10 ；物料傳送單元2的主體為斗式提升機4，斗式提升機4的頂端的出料口部與發(fā)酵單元1頂部的物料傳送口 10密封對接，使預處理后的物料通過物料傳送口 10進入物料輸送器6 ；物料輸送器6為上下暢通式管狀結構，自上而下均勻開有對接口分別與每個發(fā)酵床7的料斗對應接通，使物料均勻分布并自動分裝于每個發(fā)酵床7上進行發(fā)酵；發(fā)酵單元1由多個相同結構的發(fā)酵床7上下間隔均勻排列組合裝配而成，每個發(fā)酵床7分別接有配套設備四或多個發(fā)酵床7并聯(lián)式接有配套設備四；發(fā)酵床7右端上部制有料斗15，料斗15出口處制有發(fā)酵室前控制閥16和布料器19 ；發(fā)酵床7的兩端對應式制有轉動軸20和驅動軸21，轉動軸20 和驅動軸21之間轉動結構套制網(wǎng)鏈18，網(wǎng)鏈18的上側鏈體形成平面式發(fā)酵床體22，網(wǎng)鏈 18的中間部位下側橫式制有托棍23，以便于網(wǎng)鏈18的平整和轉動順暢，發(fā)酵床頂側面處制有排氣孔觀，排氣孔觀左側處的發(fā)酵床7的內(nèi)部上空間中間部位橫向制有多個噴霧器27 ； 發(fā)酵床7的左端下側內(nèi)制有充氧氣室17，上側內(nèi)制有發(fā)酵室后控制閥25，發(fā)酵室后控制閥 25的下側對應網(wǎng)鏈18上側面制有翻料器沈，對網(wǎng)鏈18上側面的發(fā)酵床體22上的物料進行自動翻轉。本實施例的實施時的具體步驟包括以下幾個內(nèi)容配料先按配比稱取各種發(fā)酵物料，并按物料的粗細，先粗后細添加到發(fā)酵預處理單元的攪拌蒸煮式反應容器中，邊添加邊攪拌，待物料全部加工完成后，關閉攪拌蒸煮式反應容器進料口 ；開啟自來水加水閥門，對容器中物料加水，加水量為發(fā)酵物料重量的20% 左右，邊加水邊攪拌，使發(fā)酵基料充分濕潤。待0. 5h，開啟液態(tài)培養(yǎng)液閥門，加入液態(tài)培養(yǎng)液，其加入量約為發(fā)酵物料重量的10%左右，攪拌均勻后，關閉所有控制閥門；滅菌開啟蒸汽閥門，攪拌蒸煮式反應容器中通入蒸汽進行高溫滅菌，容器中蒸汽壓力保持0. 15Mpa,保持半小時至一小時，同時不斷攪拌，使發(fā)酵物料充分滅菌，并使淀粉質物料糊化，當達到滅菌要求時，關閉蒸汽閥門，開啟排氣管閥，排出余氣，平衡容器壓力后， 再行關閉排氣閥門；冷卻滅菌程序結束后，開啟射流真空泵，抽取反應容器中的蒸汽余氣，使發(fā)酵物料迅速強制冷卻，并不斷攪拌，待發(fā)酵物料冷卻至發(fā)酵所需溫度時，停止冷卻程序關閉真空閥門，此時發(fā)酵物料的含水量約50% ；
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接種停止冷卻后，此時反應容器中的壓力為負壓，開啟接種液閥門，所需接種的菌液從種子發(fā)酵罐負壓吸入攪拌反應容器中，在不斷攪拌下，完成菌種的接種程序；此時發(fā)酵物料的含水量約70%左右，固體發(fā)酵預處理程序全部完成，從配料開始至接種結束，約需 2. 5小時左右，比傳統(tǒng)的預發(fā)酵程序程序需M小時左右相比，節(jié)約20多小時，按每次接種 3m3為例，可節(jié)約15個勞動日，且所有的操作程序均在封閉的反應容器中原位進行，防止雜菌的污染；接種后發(fā)酵物料的輸送由物料輸送單元2進行；接種后的待發(fā)酵物料由攪拌蒸煮式反應容器的下端出料口出料，首先開啟出料口閥門，物料由出料口進入相連接的Z型斗式提升機4出料口，由料斗15將物料輸送到布料器上端進口，由布料器自由下落到布料器閘板，沿間板至各發(fā)酵室料斗；各連接處均是密封連接；物料輸送的目的地由布料器控制，物料需輸送至第一發(fā)酵室，關閉第一發(fā)酵室三通電磁閥13，物料沿著間板流入第一發(fā)酵室料斗，如物料需送至第二發(fā)酵室，開啟第一發(fā)酵室三通電磁閥13，關閉第二節(jié)發(fā)酵室電磁閥，物料通過第一閥門流至第二閥門閘板，流進第二發(fā)酵室料斗；同理，開啟第一、第二電磁閥，關閉第三電磁閥，物料可進入第三發(fā)酵室料斗；發(fā)酵室進料發(fā)酵室料斗15底部是網(wǎng)帶或網(wǎng)鏈，物料隨著網(wǎng)帶的移動不斷進入發(fā)酵室，平鋪在網(wǎng)帶上的物料厚度由發(fā)酵室前控制閥16控制，發(fā)酵室前控制閥16開啟高度為20cm，物料進入發(fā)酵室厚度為20cm，如發(fā)酵室前控制閥16開啟高度是30cm，物料進入發(fā)酵室的層厚為30cm，當發(fā)酵物料全部進入發(fā)酵室后，停止網(wǎng)帶移動，并閉合發(fā)酵室前后控制閥，使發(fā)酵室為密閉狀態(tài)；充氧發(fā)酵此時的發(fā)酵物料平鋪在發(fā)酵室的網(wǎng)帶式發(fā)酵床體上，啟動空壓機，空氣經(jīng)過空氣調(diào)控系統(tǒng)，滅菌，調(diào)溫，調(diào)濕，由充氧管把恒溫恒濕的無菌空氣送進充氧氣室17，由充氧氣室17的氣孔吹出，對網(wǎng)帶式發(fā)酵床體的發(fā)酵物料充氧，進入充氧發(fā)酵的程序，充氧是對固態(tài)發(fā)酵重要的技術措施，當發(fā)酵溫度過低時，可以升高充入空氣的溫度，提高料溫， 當發(fā)酵溫度過高時，可降低充氧溫度，同時加大充氣量，擴散熱量，翻料器26和噴霧器27定時翻料，使發(fā)酵均勻，噴霧器27保持恒定的濕度，發(fā)酵時間視不同菌種而異；組合層疊發(fā)酵床體分別為獨立的發(fā)酵系統(tǒng)，可不同的菌種發(fā)酵并產(chǎn)生不同的產(chǎn)品；干燥發(fā)酵達到預定目標后，加大通風量的同時提高溫度到60°C，翻料器沈不停的進行翻動，使發(fā)酵物料快速脫水干燥；出料干燥后的發(fā)酵物料從后端出料口出料，出料程序首先開啟發(fā)酵室后控制閥， 啟動網(wǎng)帶式發(fā)酵床體的運動帶著發(fā)酵物后移，最終進入后端的收集桶，至此發(fā)酵過程全部完成。
權利要求
1.一種層疊網(wǎng)帶式固態(tài)充氧發(fā)酵反應裝置，包括發(fā)酵單元、物料輸送單元和發(fā)酵預處理單元三個分體結構功能單元，以及斗式提升機、反應容器、物料輸送器、發(fā)酵床、攪拌動力機、物料傳送帶、物料傳送口、鼓風機、儲氣罐、三通電磁閥、連接筒、料斗、發(fā)酵室前控制閥、 充氧氣室、網(wǎng)鏈、布料器、轉動軸、驅動軸、發(fā)酵床體、托棍、發(fā)酵床門、發(fā)酵室后控制閥、翻料器、噴霧器、排氣孔、配套設備、空氣溫度濕度控制器、自轉電機、公轉電機、減速機、筒蓋、傳動頭、轉臂、主轉動箱、噴液系統(tǒng)、螺旋攪拌器、筒體、夾層、放料系統(tǒng)和空氣過濾器，其特征在于發(fā)酵單元由1-10個上下豎向對正排列的發(fā)酵床構成層疊網(wǎng)帶式結構，包括配套設備中的鼓風機、儲氣罐、空氣過濾器和空氣溫度濕度控制器，以及料斗、發(fā)酵室前控制閥、充氧氣室、網(wǎng)鏈、布料器、轉動軸、驅動軸、發(fā)酵床體、托棍、發(fā)酵床門、發(fā)酵室后控制閥、翻料器、 噴霧器和排氣孔；物料輸送單元由斗式提升機、物料輸送器和物料傳送口組成提升式分裝輸送結構的自動裝料體系，分別給各發(fā)酵床體均勻輸送發(fā)酵物料；發(fā)酵預處理單元的主體結構包括反應容器和攪拌動力機，攪拌動力機包括自轉電機、公轉電機和減速機，倒錐型反應容器內(nèi)腔中裝有螺旋攪拌器，反應容器由筒蓋、傳動頭、轉臂、主轉動箱、噴液系統(tǒng)、筒體、 夾層和放料系統(tǒng)配合結構組合而成；發(fā)酵預處理單元中的反應容器內(nèi)下口端的物料排出用的放料系統(tǒng)對接于物料輸送單元中的斗式提升機的進料端，使經(jīng)過攪拌均勻和預處理后的物料對接式進入斗式提升機并自動提升到物料傳送口 ；物料傳送單元的主體為斗式提升機，斗式提升機的頂端的出料口部與發(fā)酵單元頂部的物料傳送口密封對接，使預處理后的物料通過物料傳送口進入物料輸送器；物料輸送器為上下暢通式管狀結構，自上而下均勻開有對接口分別與每個發(fā)酵床的料斗對應接通，使物料均勻分布并自動分裝于每個發(fā)酵床上進行發(fā)酵；發(fā)酵單元由多個相同結構的發(fā)酵床上下間隔均勻排列組合裝配而成，每個發(fā)酵床分別接有配套設備或多個發(fā)酵床并聯(lián)式接有配套設備；發(fā)酵床右端上部制有料斗，料斗出口處制有發(fā)酵室前控制閥和布料器；發(fā)酵床的兩端對應式制有轉動軸和驅動軸，轉動軸和驅動軸之間轉動結構套制網(wǎng)鏈，網(wǎng)鏈的上側鏈體形成平面式發(fā)酵床體，網(wǎng)鏈的中間部位下側橫式制有托棍，以便于網(wǎng)鏈的平整和轉動順暢，發(fā)酵床頂側面處制有排氣孔，排氣孔左側處的發(fā)酵床的內(nèi)部上空間中間部位橫向制有多個噴霧器；發(fā)酵床的左端下側內(nèi)制有充氧氣室，上側內(nèi)制有發(fā)酵室后控制閥，發(fā)酵室后控制閥的下側對應網(wǎng)鏈上側面制有翻料器， 對網(wǎng)鏈上側面的發(fā)酵床體上的物料進行自動翻轉。
2.根據(jù)權利要求1所述的層疊網(wǎng)帶式固態(tài)充氧發(fā)酵反應裝置，其特征在于涉及的發(fā)酵預處理單元以行星錐型混合攪拌器為主體，附加設備包括射流真空泵、蒸汽接口和進出水接口等部件組成，反應容器呈倒圓錐形全封閉結構，反應容器內(nèi)螺旋攪拌軸與反應容器壁母線平行，通過轉臂與旋轉驅動軸相連，當驅動軸轉動時，攪拌軸除自轉外，還被轉臂帶動沿反應容器內(nèi)壁公轉，其自轉速度為60-90r/min，公轉速度為2-3r/min，當固體發(fā)酵物料進入反應容器后，螺旋攪拌器行星式運轉，被混合的發(fā)酵物料既能做垂直方向流動，又能產(chǎn)生水平方向移動，螺旋攪拌器還消除反應容器內(nèi)壁附著的滯留層，對帶有一定粘滯性的發(fā)酵物料混合均勻，螺旋攪拌器與反應容器內(nèi)壁間隙很小以消除粘性物料粘壁，使出料干凈； 物料輸送單元是由Z型斗式提升機和布料器兩部分組成，Z型斗式提升機實現(xiàn)水平和垂直輸送，用鏈條做牽引將料斗固定在牽引鏈上，牽引鏈由轉動軸帶動運行，物料從斗式提升機下部物料入口與混合攪拌器的出口相連接，料斗結構為淺斗，且口向上，隨牽引鏈提升至頂部，繞過回轉軸，由垂直輸送轉向成水平輸送至出料口，物料由料斗內(nèi)卸下，斗式提升機出料口與布料器入口相連接，布料器由一組三通電磁閥組成，三通電磁閥的數(shù)目與層疊發(fā)酵床的數(shù)目相對應；當發(fā)酵物料需送入第二發(fā)酵室時，開放第一三通電磁閥，關閉第二三通電磁閥，發(fā)酵物料順利通過第一閥門，順著第二三通閥門間板，流入第二發(fā)酵室，用一組三通閥門的開合來控制發(fā)酵物料的流向；層疊網(wǎng)帶式充氧結構的發(fā)酵單元的主體結構為長方形箱型構造的發(fā)酵室或發(fā)酵床，發(fā)酵室內(nèi)置有發(fā)酵床體，發(fā)酵室長度為10m，寬an，高度1. 2m ； 發(fā)酵室底部制有一長方形的充氧氣室，長10m，寬2m，高度0. 2m,充氧氣室是全封閉結構，充氧氣室上方制有小孔，充氧氣室側方連接充氣管，充氣管和空氣調(diào)控系統(tǒng)連接，空氣由充氧管進入充氧氣室，再由充氧氣室通過氣室上方的小孔吹出，充氧氣室上方緊連著可移動網(wǎng)狀結構的網(wǎng)帶或網(wǎng)鏈，網(wǎng)目80目，寬為2米，為閉合式循環(huán)網(wǎng)帶，網(wǎng)帶上放置發(fā)酵物料，形成移動網(wǎng)帶式發(fā)酵床體面，網(wǎng)帶一端為驅動軸，另一端為轉動軸，使網(wǎng)帶式發(fā)酵床體形成循環(huán)移動結構，網(wǎng)帶式發(fā)酵床體長度為13m，橫向貫穿整個發(fā)酵室，一端向發(fā)酵室外延伸2m， 為進料端，平鋪在網(wǎng)帶式發(fā)酵床體上的發(fā)酵物料，隨網(wǎng)帶式發(fā)酵床體的移動進入發(fā)酵室或發(fā)酵床或輸出發(fā)酵室，在延伸的網(wǎng)帶式發(fā)酵床體的部分上方，制有料斗，發(fā)酵物料由料斗落在網(wǎng)帶式發(fā)酵床體上，由網(wǎng)帶式發(fā)酵床體的移動，使待發(fā)酵物料移入發(fā)酵室，另一端延伸Im 為出料端，當發(fā)酵完成后，移動的網(wǎng)帶式發(fā)酵床體使發(fā)酵產(chǎn)物移出發(fā)酵室，掉入發(fā)酵產(chǎn)品收集裝置；發(fā)酵室兩端分別制有閉合的發(fā)酵室前、后控制閥，當待發(fā)酵物料全部進入發(fā)酵室后，關閉發(fā)酵室前、后控制閥，使發(fā)酵室成一全封閉體系；發(fā)酵室內(nèi)裝有翻料器、噴霧器和排氣孔。
全文摘要
本發(fā)明屬于發(fā)酵設備技術領域，涉及一種層疊網(wǎng)帶式固態(tài)充氧發(fā)酵反應裝置，主體結構由發(fā)酵預處理、物料輸送和發(fā)酵三個單元有機配合連接構成一體化自動分裝物料的發(fā)酵體系，倒錐型帶攪拌器的發(fā)酵反應容器底部出料口與斗式提升機進料口密封對接，斗式提升機采用網(wǎng)帶或鏈帶式筒狀結構，其頂部出料口與發(fā)酵床頂端的料斗對接，由多個發(fā)酵床豎向層疊構成的發(fā)酵單元可進行有氧或無氧發(fā)酵，其整個系統(tǒng)全封閉，具有防止雜菌污染，機械化操作自動化程度高，連續(xù)發(fā)酵量大，空間利用率高，節(jié)約勞動力，同時進行不同產(chǎn)品的生產(chǎn)等優(yōu)點。
文檔編號C12N1/04GK102174406SQ20111004903
公開日2011年9月7日 申請日期2011年2月25日 優(yōu)先權日2011年2月25日
發(fā)明者張 浩, 張述智, 徐權漢, 鄭德志 申請人:青島中仁藥業(yè)有限公司