一種呼吸式攪拌發(fā)酵罐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型設(shè)計一種發(fā)酵設(shè)備，具體設(shè)計一種呼吸式攪拌發(fā)酵罐。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)酵罐是微生物工程中常見的生產(chǎn)設(shè)備，將底物與微生物構(gòu)成的發(fā)酵液置于其中便可進(jìn)行有氧或無氧發(fā)酵。在發(fā)酵生產(chǎn)的過程中，需要周期性地對發(fā)酵罐內(nèi)的發(fā)酵液進(jìn)行攪拌，以促進(jìn)發(fā)酵液組分充分混合，尤其是提高發(fā)酵微生物與底物的接觸頻率，進(jìn)而提高發(fā)酵效率。現(xiàn)有的發(fā)酵罐按攪拌方式可以分為氣升式發(fā)酵罐及機(jī)械攪拌式發(fā)酵罐。氣升式發(fā)酵罐利用空氣噴嘴噴出高速的空氣，空氣以氣泡式分散于液體中，在通氣的一側(cè)，液體平均密度下I降，在不通氣的一側(cè)，液體密度較大，因而產(chǎn)生與通氣側(cè)的液體產(chǎn)生密度差，從而形成發(fā)酵罐內(nèi)液體的環(huán)流。這類反應(yīng)器具有結(jié)構(gòu)簡單、不易染菌、溶氧效率高、能耗低等優(yōu)點(diǎn)，縱向混合效果好但水平混合效果差、且不適用需嚴(yán)格無氧條件的厭氧發(fā)酵。機(jī)械攪拌發(fā)酵罐具有廣泛是適應(yīng)性，但能耗高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜而易于發(fā)生感染雜菌，且難以使發(fā)酵液發(fā)生縱向混合，存在攪拌死角，導(dǎo)致發(fā)酵液上下部的物質(zhì)不均勻，混合效果欠佳。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，本實(shí)用新型公開一種結(jié)構(gòu)簡單不易感染雜菌、能耗低、混合效果好的發(fā)酵設(shè)備。
[0004]本實(shí)用新型的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種呼吸式攪拌發(fā)酵罐，包括立式的罐體以及設(shè)置在罐體底部的多個液流發(fā)生器，所述液流發(fā)生器包括設(shè)置在罐體底部的柱狀凹槽，以及設(shè)置在柱狀凹槽內(nèi)的活塞，還包括與活塞連接的氣缸。
[0005]本實(shí)用新型中，活塞受氣缸推動向上升時，將使發(fā)酵液從罐體底部產(chǎn)生一向上的液流，使罐體底部的物質(zhì)流動至罐體上部。活塞受氣缸牽動向下落時，將使罐體底部的發(fā)酵液流入柱狀凹槽內(nèi)，罐體內(nèi)產(chǎn)生一向下的液流，罐體上部的物質(zhì)流動至罐體下部。在液流從上升轉(zhuǎn)化為下降的一瞬間，由于流向的變化，發(fā)酵罐中部將產(chǎn)生湍流，使發(fā)酵液在該部位發(fā)生橫向混合。如此便可使罐體內(nèi)各部位的發(fā)酵液物質(zhì)均勻，進(jìn)而獲得提高發(fā)酵效率的效果。
[0006]進(jìn)一步的，所述多個液流發(fā)生器環(huán)繞罐體底部的圓心設(shè)置，且多個液流發(fā)生器呈以罐體底部圓心為中心的中心對稱。
[0007]本實(shí)用新型上述的液流發(fā)生器分布方式，能夠最大限度的提高罐體內(nèi)發(fā)酵液的混合效果。
[0008]更進(jìn)一步的，所述柱狀凹槽的軸線與罐體的軸線之夾角為55° — 85°。
[0009]本實(shí)用新型特別將所述柱狀凹槽的軸線與罐體的軸線夾角限定為55° — 85°，進(jìn)而獲得與罐體軸線具有夾角的上升液流或下降液流，一方面可提高液流對發(fā)酵罐體的覆蓋范圍，即在一定數(shù)量的液流發(fā)生器的前提下，使更多的發(fā)酵液能夠接受到液流的影響?’另一方面，上升液流將在罐體的軸線處匯合，產(chǎn)生湍流，而下降的液流又可使罐體軸線部位產(chǎn)生旋渦狀渦流。二者結(jié)合可使本實(shí)用新型的攪拌效果進(jìn)一步提高。
[0010]優(yōu)選的，所述柱狀凹槽的容積與罐體容積之比為1:80— 1:110，所述柱狀凹槽的數(shù)量為3-20個。
[0011]本實(shí)用新型相對于現(xiàn)有技術(shù)，具有如下的有益效果:本實(shí)用新型的液流發(fā)生器能夠按周期地在罐體內(nèi)產(chǎn)生向上的液流和向下的液流，二者可使發(fā)酵罐上部及下部的物質(zhì)發(fā)生充分混合；兩種液流結(jié)合還可使罐體內(nèi)產(chǎn)生湍流和渦流，進(jìn)一步提高發(fā)酵液橫向的混合?？墒构摅w內(nèi)各部位的發(fā)酵液物質(zhì)均勻，進(jìn)而獲得提高發(fā)酵效率的效果。此外本實(shí)用新型的液流發(fā)生器結(jié)構(gòu)簡單，維護(hù)方便而不宜發(fā)生雜菌感染；氣缸驅(qū)動的方式能耗較低。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2是本實(shí)用新型液流發(fā)生器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖3是本實(shí)用新型的仰視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，下面將結(jié)合附圖以及實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述:
[0016]實(shí)施例1
[0017]本實(shí)施例提供一種呼吸式攪拌發(fā)酵罐，如圖1所示，包括立式的罐體I以及設(shè)置在罐體底部的4個液流發(fā)生器2，如圖2所示所述液流發(fā)生器包括設(shè)置在罐體底部的柱狀凹槽21，以及設(shè)置在柱狀凹槽內(nèi)的活塞22，還包括與活塞22連接的氣缸23。所述氣缸可選用任一種市售的氣缸。
[0018]所述4個液流發(fā)生器2環(huán)繞罐體I底部的圓心設(shè)置，且4個液流發(fā)生器2呈以罐體底部圓心為中心的中心對稱。
[0019]所述柱狀凹槽的軸線與罐體的軸線之夾角為65°。
[0020]除上述結(jié)構(gòu)以外，發(fā)酵罐的其他結(jié)構(gòu)均與現(xiàn)有的發(fā)酵罐一致，如手孔、換熱管等結(jié)構(gòu)。
[0021]以上為本實(shí)用新型的其中具體實(shí)現(xiàn)方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些顯而易見的替換形式均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種呼吸式攪拌發(fā)酵罐，包括立式的罐體(I)以及設(shè)置在罐體(I)底部的多個液流發(fā)生器(2)，其特征在于:所述液流發(fā)生器(2)包括設(shè)置在罐體底部的柱狀凹槽(21)，以及設(shè)置在柱狀凹槽(21)內(nèi)的活塞(22)，還包括與活塞(22)連接的氣缸(23)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的呼吸式攪拌發(fā)酵罐，其特征在于:所述多個液流發(fā)生器(2)環(huán)繞罐體(I)底部的圓心設(shè)置，且多個液流發(fā)生器呈以罐體底部圓心為中心的中心對稱。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的呼吸式攪拌發(fā)酵罐，其特征在于:所述柱狀凹槽的軸線與罐體的軸線之夾角為55° — 85°。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的呼吸式攪拌發(fā)酵罐，其特征在于:所述柱狀凹槽的容積與罐體容積之比為1:80— 1:110，所述柱狀凹槽的數(shù)量為3-20個。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種呼吸式攪拌發(fā)酵罐，包括立式的罐體以及設(shè)置在罐體底部的多個液流發(fā)生器，所述液流發(fā)生器包括設(shè)置在罐體底部的柱狀凹槽，以及設(shè)置在柱狀凹槽內(nèi)的活塞，還包括與活塞連接的氣缸。本實(shí)用新型的液流發(fā)生器能夠按周期地在罐體內(nèi)產(chǎn)生向上的液流和向下的液流，二者可使發(fā)酵罐上部及下部的物質(zhì)發(fā)生充分混合；兩種液流結(jié)合還可使罐體內(nèi)產(chǎn)生湍流和渦流，進(jìn)一步提高發(fā)酵液橫向的混合。
【IPC分類】C12M1-02
【公開號】CN204385184
【申請?zhí)枴緾N201420672043
【發(fā)明人】李才銳
【申請人】李才銳
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2014年11月12日