專利名稱：厭氧發(fā)酵罐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微生物發(fā)酵領(lǐng)域，特別涉及一種厭氧發(fā)酵罐。
背景技術(shù)：
生物能源化工是二十一世紀(jì)的重點(diǎn)發(fā)展工業(yè)，其核心設(shè)備厭氧發(fā)酵罐體積越來越大，目前我國(guó)單臺(tái)發(fā)酵罐容積已達(dá)3500立方米，對(duì)于體積如此大的厭氧發(fā)酵罐，如何做好系統(tǒng)設(shè)計(jì)和降低能耗已經(jīng)成為一個(gè)迫切需要解決的課題。厭氧發(fā)酵罐的功能是為微生物的生長(zhǎng)提供優(yōu)良條件，以便滿足微生物的生長(zhǎng)和繁殖。在厭氧發(fā)酵罐中，這些生物發(fā)揮其催化或新陳代謝的功能，并產(chǎn)生常規(guī)化學(xué)反應(yīng)難以獲 得的反應(yīng)物和代謝物。如圖1-2所示，現(xiàn)有的厭氧發(fā)酵罐包括一圓柱狀的罐體I和多個(gè)攪拌器2，每一攪拌器2包括一旋轉(zhuǎn)軸21和一個(gè)攪拌葉輪22，每一攪拌葉輪22包括多個(gè)槳葉220。該些旋轉(zhuǎn)軸21沿著該罐體I的徑向分布，并且連接于該罐體I的壁面上。使用時(shí)，該些攪拌葉輪22帶動(dòng)該些槳葉220快速旋轉(zhuǎn)，以便實(shí)現(xiàn)攪拌發(fā)酵液內(nèi)固體原料的目的。如圖2所示，該些槳葉220在局部產(chǎn)生第一流體波3，該些第一流體波3均具有一個(gè)第一流向4，由于相鄰的兩個(gè)第一流向4的方向相反，因此不能夠形成整體的旋轉(zhuǎn)渦流。另外，罐體底部無法得到攪拌器的充分?jǐn)嚢?，并且?jīng)常存在因攪拌不均而造成的原料沉積現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中厭氧發(fā)酵罐的底部經(jīng)常存在因攪拌不均而造成的原料沉積的缺陷，提供一種厭氧發(fā)酵罐，該厭氧發(fā)酵罐的底部不僅攪拌均勻而且也不存在原料沉積的問題。本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題一種厭氧發(fā)酵罐，其特點(diǎn)在于，該厭氧發(fā)酵罐還包括一位于該厭氧發(fā)酵罐的底部的擋液裝置，該擋液裝置用于阻擋并反彈射向其的流體。較佳地，該擋液裝置包括至少一斜坡面或一弧形面。較佳地，該斜坡面為圓錐面，或該弧形面為拋物面。較佳地，該厭氧發(fā)酵罐內(nèi)還設(shè)置有多個(gè)攪拌器，每一攪拌器包括一旋轉(zhuǎn)軸和一攪拌葉輪，每一旋轉(zhuǎn)軸的軸線在該旋轉(zhuǎn)軸的連接區(qū)域的法線和該罐體的軸線所確定的平面內(nèi)具有一第一投影線，每一第一投影線與該第一投影線所對(duì)應(yīng)的法線成20°至70°的夾角。較佳地，每一旋轉(zhuǎn)軸的軸線在過該旋轉(zhuǎn)軸的連接區(qū)域的法線且垂直該罐體的軸線的平面內(nèi)具有一第二投影線，每一第二投影線與該第二投影線所對(duì)應(yīng)的法線成20°至70°的夾角。本發(fā)明提供了一種厭氧發(fā)酵罐。通過增加擋液裝置，流體經(jīng)該些攪拌器由厭氧發(fā)酵罐的中層或上層排向罐體的底層后將撞擊到擋液裝置，并且產(chǎn)生流體翻滾運(yùn)動(dòng)而返回至厭氧發(fā)酵罐的中層、上層或罐體內(nèi)壁四周，避免了固體物質(zhì)的沉淀。


圖I為現(xiàn)有的厭氧發(fā)酵罐使用時(shí)的正視圖。圖2為現(xiàn)有的厭氧發(fā)酵罐使用時(shí)的俯視圖。圖3為本發(fā)明較佳實(shí)施例的厭氧發(fā)酵罐使用時(shí)的正視圖。圖4為本發(fā)明較佳實(shí)施例的厭氧發(fā)酵罐使用時(shí)的俯視圖。 圖5為本發(fā)明較佳實(shí)施例的另一結(jié)構(gòu)的厭氧發(fā)酵罐的主視圖。附圖標(biāo)記說明現(xiàn)有的厭氧發(fā)酵罐罐體1攪拌器2第一流體波3第一流向4旋轉(zhuǎn)軸21攪拌葉輪22槳葉220本發(fā)明的厭氧發(fā)酵罐6罐體61軸線62法線63流體波64下傾分流65擋液裝置66下滑分流67回旋分流68支撐桿件69攪拌器5旋轉(zhuǎn)軸50第一投影線501第二投影線502 渦旋分流640
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖給出本發(fā)明較佳實(shí)施例，以詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)方案。如圖3所示，本實(shí)施例的厭氧發(fā)酵罐6包括一罐體61、八個(gè)攪拌器5和一擋液裝置66。該罐體61具有一軸線62。每一攪拌器5通過其旋轉(zhuǎn)軸50與該罐體61的內(nèi)壁面的一連接區(qū)域固定連接。該擋液裝置66包括至少一斜坡面，該些斜坡面用于阻擋并反彈射向其的流體。如圖3所示，每一旋轉(zhuǎn)軸50的軸線在其連接區(qū)域的法線63與該軸線62所形成平面內(nèi)的投影為第一投影線501。該第一投影線501與該法線63的夾角為α，α取值范圍為20。至70°，因此該旋轉(zhuǎn)軸50具有沿著圓柱形的罐體軸向的傾斜，即軸向傾斜。由于旋轉(zhuǎn)軸50具有軸向傾斜，使用時(shí)，該流體波64具有排向該擋液裝置66的下傾分流65，該下傾分流65在撞擊該擋液裝置66后形成下滑分流67和回旋分流68,進(jìn)而促使發(fā)酵液形成沿著罐體軸向的翻滾混合，最終實(shí)現(xiàn)該厭氧發(fā)酵罐6底部的均勻攪拌和原料不沉積。如圖4所示，每一旋轉(zhuǎn)軸50的軸線在過其連接區(qū)域的法線63垂直于該軸線62的平面內(nèi)的投影為第二投影線502。該第二投影線502與該法線63的夾角為β，β取值范圍也為20°至70°，因此該旋轉(zhuǎn)軸50具有沿著罐體徑向的傾斜，即徑向傾斜。由于該旋轉(zhuǎn)軸50具有徑向傾斜，使用時(shí)，該些攪拌器5除了對(duì)發(fā)酵液?jiǎn)为?dú)地進(jìn)行局部旋轉(zhuǎn)攪拌外，還具有局部的渦旋分流640，該些局部的渦旋分流640共同作用，帶動(dòng)發(fā)酵液繞著該罐體61的軸線62整體渦旋運(yùn)動(dòng)，因此形成發(fā)酵液沿著該罐體61的徑向的翻滾混合，發(fā)酵液經(jīng)過該罐體61的徑向的翻滾混合后均勻度得到了進(jìn)一步地提高。綜上可知，為了做好厭氧發(fā)酵罐內(nèi)的總體混合，不僅運(yùn)用了在兩維度斜插攪拌器的方式，即沿著厭氧發(fā)酵罐軸向和徑向都傾斜，還改進(jìn)了攪拌葉輪的結(jié)構(gòu)并且運(yùn)用了擋液裝置。另外，結(jié)合發(fā)酵液內(nèi)原有的氣泡浮動(dòng)和厭氧發(fā)酵罐內(nèi)外之間的液體循環(huán)，本實(shí)施例的厭氧發(fā)酵罐不僅能夠使得培養(yǎng)基和菌體得到充分的混合，還能夠大大地降低能耗。從能耗來說,在同等攪拌排液能力的情況下，本實(shí)施例的厭氧發(fā)酵罐的攪拌能耗降低至44kw，厭氧發(fā)酵罐的體積為3500m3，也就是發(fā)酵液充分混合的運(yùn)行能耗僅為O. 012kw/m3 (44kw/3500m3),因此單位體積攪拌功率極低，即排液效率較高。如圖5所示，在本實(shí)施例的厭氧發(fā)酵罐內(nèi)，該擋液裝置66還可以采用開口向下拋物面的形式，此時(shí)該擋液裝置66的底部需要支撐桿件69，支撐桿件69可以使用市售的工字 鋼。雖然以上描述了本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些僅是舉例說明，本發(fā)明的保護(hù)范圍是由所附權(quán)利要求書限定的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不背離本發(fā)明的原理和實(shí)質(zhì)的前提下，可以對(duì)這些實(shí)施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種厭氧發(fā)酵罐，其特征在于，該厭氧發(fā)酵罐還包括一位于該厭氧發(fā)酵罐的底部的擋液裝置，該擋液裝置用于阻擋并反彈射向其的流體。
2.如權(quán)利要求I所述的厭氧發(fā)酵罐，其特征在于，該擋液裝置包括至少一斜坡面或一弧形面。
3.如權(quán)利要求2所述的厭氧發(fā)酵罐，其特征在于，該斜坡面為圓錐面，或該弧形面為拋物面。
4.如權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的厭氧發(fā)酵罐，其特征在于，該厭氧發(fā)酵罐內(nèi)還設(shè)置有多個(gè)攪拌器，每一攪拌器包括一旋轉(zhuǎn)軸和一攪拌葉輪，每一旋轉(zhuǎn)軸的軸線在該旋轉(zhuǎn)軸的連接區(qū)域的法線和該罐體的軸線所確定的平面內(nèi)具有一第一投影線，每一第一投影線與該第一投影線所對(duì)應(yīng)的法線成20°至70°的夾角。
5.如權(quán)利要求4所述的厭氧發(fā)酵罐，其特征在于，每一旋轉(zhuǎn)軸的軸線在過該旋轉(zhuǎn)軸的連接區(qū)域的法線且垂直該罐體的軸線的平面內(nèi)具有一第二投影線，每一第二投影線與該第 二投影線所對(duì)應(yīng)的法線成20°至70°的夾角。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種厭氧發(fā)酵罐，該厭氧發(fā)酵罐還包括一位于該厭氧發(fā)酵罐的底部的擋液裝置，該擋液裝置用于阻擋并反彈射向其的流體。本發(fā)明通過增加擋液裝置，流體經(jīng)該些攪拌器由厭氧發(fā)酵罐的中層或上層排向罐體的底層后將撞擊到擋液裝置，并且產(chǎn)生流體翻滾運(yùn)動(dòng)而返回至厭氧發(fā)酵罐的中層、上層或罐體內(nèi)壁四周，避免了固體物質(zhì)的沉淀。
文檔編號(hào)C12M1/00GK102965275SQ20121047661
公開日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月21日
發(fā)明者虞軍, 石榮華 申請(qǐng)人:上海亞達(dá)發(fā)攪拌設(shè)備有限公司