專利名稱：L-乳酸好氧發(fā)酵氣升式反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
；本實(shí)用新型涉及到生物發(fā)酵反應(yīng)器，直接涉及一種L-乳酸好氧發(fā)酵氣升式反應(yīng)器。技術(shù)背景我國(guó)石油資源貧乏，以豐富的生物質(zhì)資源應(yīng)用生物發(fā)酵生產(chǎn)新型生物質(zhì)化學(xué)品替代石化產(chǎn)品，是科技研發(fā)的方向。自上世紀(jì)90年代以來(lái)，國(guó)內(nèi)外開(kāi)始了以淀粉為原料生物發(fā)酵生產(chǎn)L-乳酸的研究，取得了重大成果，并實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。一直采用的機(jī)械攪拌發(fā)酵反應(yīng)器，其缺點(diǎn)是動(dòng)力消耗大，生產(chǎn)能力小，溶氧速度慢而影響發(fā)酵收率。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種溶氧速度快，發(fā)酵收率高，動(dòng)力消耗小，生產(chǎn)能力大的好氧發(fā)酵氣升式反應(yīng)器。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的。所述L-乳酸好氧發(fā)酵氣升式反應(yīng)器具有在圓筒形的罐體內(nèi)裝有布?xì)夤?，罐體外部焊有水夾套。作為本實(shí)用新型的改進(jìn)方案，所述罐體為不銹鋼(304)焊制的直徑2m，高3. 5m，圓形筒體上下兩端有封頭的罐體，在頂部封頭中心部位開(kāi)孔焊接放氣管，離中心0. 5m處開(kāi)孔焊接PH調(diào)節(jié)劑進(jìn)液管，下部封頭開(kāi)孔焊接放料管，罐體外側(cè)離頂部0. 5m處開(kāi)孔焊接進(jìn)料管，中部開(kāi)孔焊接測(cè)溫管。作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步方案，所述罐體內(nèi)裝有布?xì)夤?，布?xì)饪偣苡晒摅w外壁插入，在罐體中心豎立，豎管每間隔0. 4m焊接支通氣管。長(zhǎng)度0. 4m的分三層，長(zhǎng)度0. 8m的分兩層，在支管的外端焊接0. 4m的環(huán)形通氣管三層，半徑0. 8m的環(huán)形通氣管兩層。在半徑 0. 4m的每個(gè)環(huán)形通氣管上焊接4個(gè)蓮蓬布?xì)鈬婎^，在半徑0. 8m的每個(gè)環(huán)形通氣管上面對(duì)稱焊接10個(gè)蓮蓬布?xì)鈬婎^。作為本實(shí)用新型的再進(jìn)一步方案，所述罐體外部焊有水夾套，與罐體的間隙為 100mm,下部設(shè)有進(jìn)水管，上部設(shè)有出水管。由于本實(shí)用新型采用了原料淀粉乳和種子液從進(jìn)料口裝入，pH調(diào)節(jié)劑從pH調(diào)節(jié)劑入口裝入，經(jīng)滅菌過(guò)濾的高壓空氣(0.4MPa)從布?xì)饪偣苓M(jìn)入經(jīng)支管、環(huán)形管，從蓮蓬布?xì)鈬婎^噴射攪動(dòng)發(fā)酵液翻騰，由于噴頭數(shù)量多，分布均勻，布?xì)饩鶆?，發(fā)酵液翻騰充分，空氣與發(fā)酵液接觸面積大，溶氧速度快，提高了發(fā)酵收率。以空氣攪動(dòng)代替了機(jī)械攪拌，節(jié)省了動(dòng)力消耗。外部水夾套進(jìn)入循環(huán)水，以調(diào)節(jié)發(fā)酵溫度。

附圖是本實(shí)用新型L-乳酸好氧發(fā)酵氣升式反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)原理圖。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。
具體實(shí)施方式
附圖是本實(shí)用新型L-乳酸好氧發(fā)酵氣升式反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖，主要由罐體 (1)、布?xì)夤?2)、水夾套(3)三部分組成。所述罐體⑴是由8mm厚的(403)不銹鋼板卷焊而成的直徑2. 4m高3. 5m的筒體， 上下兩端焊接Φ 2. 4m的封頭(4) (5)，在頂部封頭(4)中心焊接放氣管(7)，離中心0. 5m處焊接PH調(diào)節(jié)劑進(jìn)液管(6)，為Φ50Χ3πιπι不銹鋼管。在罐(1)外側(cè)離頂部0. 5m處焊接進(jìn)料管(8)，為Φ 100 X 3mm不銹鋼管。在下封頭(5)中心焊接出料管(10)，為Φ 108 X 3mm不銹鋼管，在罐體外側(cè)中部焊接測(cè)溫管(9)，為Φ35Χ1.5πιπι不銹鋼管。所述布?xì)夤?2)，主管⑵為Φ108Χ3πιπι不銹鋼管，入口端從罐體旁側(cè)距頂部 0. 5m處穿入，并焊牢在罐體(1)外壁上，至罐體(1)中心部位豎立。在總管(2)豎立部分每間隔0.5m焊接支通氣管(11)，為Φ57Χ3πιπι不銹鋼管，長(zhǎng)度0.4m的分三層，每層兩根，長(zhǎng)度0. 8m的分兩層，每層兩根，在每層支通氣管(11)外端分別焊接半徑為0. 4m的環(huán)形通氣管(12)和半徑0. 8m的環(huán)形通氣管(13)，均為Φ 57 X 3mm不銹鋼管.在半徑0. 4m的每層環(huán)形通管(12)上面對(duì)稱焊接Φ IOOmm蓮蓬式噴頭(14)4只。在半徑0. 8m的每層環(huán)形通氣管上面對(duì)稱焊接ΦIOOmm蓮蓬式噴頭(14) 10只。最底層環(huán)形通氣管用不銹鋼槽鋼(17) 支架支在底部封頭(5)上，并焊牢。所述夾套，在罐體⑴外壁距頂部0. 8m處至底部封頭封閉焊接水夾套(3)，與罐體間隙100mm，夾套(3)底部焊接進(jìn)水管(15)，為Φ 57 X 3mm無(wú)縫鋼管，上部焊接出水管(16) 為Φ 57 X 3mm無(wú)縫鋼管。.本實(shí)用新型L-乳酸好氧發(fā)酵布?xì)馐椒磻?yīng)器的工作原理發(fā)酵物料淀粉乳、霉菌種子液和無(wú)機(jī)鹽從進(jìn)料管(8)裝入。pH調(diào)節(jié)劑根據(jù)發(fā)酵液pH值的變化隨時(shí)從pH調(diào)節(jié)劑進(jìn)液管加入HCl或KOH溶液。經(jīng)過(guò)濾滅菌的空氣(P = 0. 4MPa)從布?xì)饪偣?2)送入，經(jīng)支通氣管(11)、環(huán)形通氣管(12)、(13)，從蓮蓬式噴頭(14)噴射攪動(dòng)發(fā)酵液?？諝馀c發(fā)酵液充分接觸，使氧氣迅速溶于發(fā)酵液中，供微生物吸收，加快微生物的發(fā)育，有效代謝L-乳酸，提高淀粉的轉(zhuǎn)化率。與以往采用的機(jī)械攪拌反應(yīng)器比較顯著優(yōu)點(diǎn)是以空氣噴射攪動(dòng)代替了機(jī)械攪拌，大量降低了能耗；由于采用了多層環(huán)形布?xì)夤芎投鄠€(gè)蓮蓬噴頭、攪動(dòng)和布?xì)饩鶆颍?空氣與發(fā)酵液接觸面積大，溶氧速度快，微生物吸氧充足，發(fā)育繁殖快，提高了代謝L-乳酸的速度和淀粉的轉(zhuǎn)化率。
權(quán)利要求1.一種L-乳酸好氧發(fā)酵氣升式反應(yīng)器，其特征是具有罐體(1)、布?xì)夤?2)、夾套(3)、 三部分組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)1所述一種L-乳酸好氧發(fā)酵氣升式反應(yīng)器，其特征是具有罐體(1)，是用304不銹鋼焊接制成的圓筒形罐體。直徑2米，高3.5米，在罐體(1)頂部封頭 (4)中心部位焊接出氣管(7)；距中心0.5米處，焊接pH調(diào)節(jié)劑進(jìn)液管(6)，在罐體⑴旁側(cè)距頂部0.5米處焊接進(jìn)料口(8)；在罐體(1)旁側(cè)中部焊接測(cè)溫管(9)，在罐體(1)底部中心焊接出料口(10)。
3.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)1所述一種L-乳酸好氧發(fā)酵氣升式反應(yīng)器，其特征是具有布?xì)夤?2)，穿入罐體(1)，豎立在罐中心位置。進(jìn)口端焊接在罐體(1)側(cè)壁，底端用槽鋼支架支在罐體(1)底部封頭上，豎管每間隔0.4米焊接支通氣管(11)。長(zhǎng)0.4米的3層、長(zhǎng)0.8米的分2層，每層兩根。在支通氣管外端焊接半徑0.4米的環(huán)形布?xì)夤?12) 3層，半徑0.8米的環(huán)形布?xì)夤?13)2層。在半徑0.4米的環(huán)形布?xì)夤苌厦鎸?duì)稱焊接蓮蓬噴頭(14)4只，共12 只。在半徑0.8米的環(huán)形布?xì)夤?13)上面對(duì)稱焊接蓮蓬噴頭(14) 10只，共20只。
4.根據(jù)權(quán)利要求書(shū)1所述一種L-乳酸好氧發(fā)酵氣升式反應(yīng)器，其特征是具有夾套(3)，密閉焊接在罐體⑴外周，間隙為100mm，夾套(3)底部焊進(jìn)水管(15)、出水管(16)。
專利摘要本實(shí)用新型公布了一種L-乳酸好氧發(fā)酵氣升式反應(yīng)器，在罐體內(nèi)裝有布?xì)夤?，罐體外側(cè)為水夾套調(diào)節(jié)溫度，布?xì)夤転槎鄬迎h(huán)形布?xì)夤?，上面焊有多個(gè)蓮蓬噴頭。經(jīng)過(guò)濾滅菌的壓縮空氣，從總管通入經(jīng)支管、環(huán)形管，由蓮蓬噴頭噴射攪動(dòng)發(fā)酵液，代替機(jī)械攪拌，具有發(fā)酵液翻騰激烈，布?xì)饩鶆?，空氣與發(fā)酵液接觸面積大，溶氧速度快，微生物生育繁殖良好，提高了代謝速度和淀粉轉(zhuǎn)化率。
文檔編號(hào)C12M1/04GK202164299SQ2011202926
公開(kāi)日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2011年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月12日
發(fā)明者潘波, 王志勇, 王愛(ài)云 申請(qǐng)人:山東祥瑞藥業(yè)有限公司