一種液體發(fā)酵、蒸餾和計量一體化試驗(yàn)發(fā)酵系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種發(fā)酵工程設(shè)備，具體涉及一種液體發(fā)酵、蒸餾和計量一體化試驗(yàn)發(fā)酵系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)酵技術(shù)在我國酒類生產(chǎn)中占有十分重要的地位，發(fā)酵罐廣泛應(yīng)用于乳制品、飲料、生物工程、制藥、精細(xì)化工等行業(yè)。在酒精生產(chǎn)工藝中，溫度的控制是發(fā)酵的重要步驟，溫度控制的好壞直接影響到發(fā)酵的效率以及發(fā)酵的質(zhì)量，但是目前的發(fā)酵罐大多溫控性能比較差。發(fā)酵結(jié)束后需要將發(fā)酵液中的酒精蒸餾出來，為了精確計算酒精生產(chǎn)過程中的糧耗、淀粉利用率等數(shù)據(jù)，需要保證蒸餾過程中酒精的得率以減小誤差，但是在產(chǎn)品由發(fā)酵罐至蒸餾塔等中間輸送環(huán)節(jié)存在物料損失，在計算糧耗、淀粉利用率等數(shù)據(jù)時會產(chǎn)生相應(yīng)的誤差。
[0003]實(shí)用新型專利ZL201320855613.4公開了一種固態(tài)立式發(fā)酵、自循環(huán)冷卻、蒸餾一體化裝置。該裝置包括固態(tài)立式發(fā)酵罐、洗滌塔、洗滌栗、氣柜、循環(huán)氣體冷卻器、循環(huán)風(fēng)機(jī)、過濾器、蒸餾產(chǎn)品冷卻器，固態(tài)立式發(fā)酵罐由罐體、設(shè)置在罐底的攪拌裝置、出料裝置、進(jìn)料口、蒸餾產(chǎn)品出料管、生化反應(yīng)氣體出口、人孔、出料耙、蒸餾蒸汽入口、循環(huán)氣體冷卻進(jìn)風(fēng)口組成。該裝置采用高填充率固態(tài)立式發(fā)酵罐，實(shí)現(xiàn)了自動出料，生產(chǎn)效率高，同時適用于厭氧和好氧固態(tài)發(fā)酵，在發(fā)酵結(jié)束時，對于需要蒸餾的物料，可利用該設(shè)備進(jìn)行蒸餾，減少了物料搬運(yùn)的同時減少了蒸餾產(chǎn)品運(yùn)輸途中揮發(fā)產(chǎn)生的損失。其應(yīng)用方向?yàn)楣虘B(tài)發(fā)酵，不適用于液體深層發(fā)酵，且存在以下不足:發(fā)酵罐中沒有配置準(zhǔn)確的計量系統(tǒng)，所得產(chǎn)品無法計量；沒有配備準(zhǔn)確的溫控系統(tǒng)，溫度控制不準(zhǔn)確。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可快速計量原料消耗量、產(chǎn)品得率，溫度控制準(zhǔn)確，減少中間物料損失，降低工人勞動強(qiáng)度的液體發(fā)酵、蒸餾和計量一體化試驗(yàn)發(fā)酵系統(tǒng)。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是:
[0006]—種液體發(fā)酵、蒸餾和計量一體化試驗(yàn)發(fā)酵系統(tǒng)，包括發(fā)酵罐，還包括自動溫控裝置和在線計量裝置，所述在線計量裝置包括液位計和計量罐，所述液位計設(shè)置在發(fā)酵罐上，所述計量罐通過蒸餾產(chǎn)品出料管與發(fā)酵罐連通。
[0007]優(yōu)選的，所述發(fā)酵罐包括罐體、攪拌機(jī)構(gòu)和折流擋板，所述攪拌機(jī)構(gòu)設(shè)置在罐體內(nèi)，所述折流擋板設(shè)置在罐體內(nèi)側(cè)面上，所述罐體頂部設(shè)有投料口、視鏡和移種管道，所述罐體底部設(shè)有出料口和蒸汽進(jìn)口，所述罐體外部設(shè)有夾套，所述夾套一側(cè)設(shè)有夾套循環(huán)管道，所述夾套循環(huán)管道上依次設(shè)置夾套蒸汽進(jìn)管、第三閥門、第四閥門和夾套蒸汽出管，所述夾套蒸汽進(jìn)管上設(shè)置第一閥門，所述夾套蒸汽出管上設(shè)置第二閥門，所述自動溫控裝置設(shè)置在第三閥門和第四閥門之間。
[0008]優(yōu)選的，所述罐體的高度和直徑比為1:1~1.5:1。
[0009]優(yōu)選的，所述攪拌機(jī)構(gòu)包括攪拌電機(jī)、攪拌軸和支架，在攪拌軸上設(shè)置攪拌槳，所述攪拌電機(jī)設(shè)置在罐體頂部，所述攪拌軸一端與攪拌電機(jī)連接，另一端與支架連接，所述支架固定在罐體底部。
[0010]優(yōu)選的，所述攪拌槳長度與罐體半徑比為0.6:1~0.8:1，所述攪拌槳為2組，所述攪拌槳與攪拌軸的夾角為60度或120度。
[0011]優(yōu)選的，所述自動溫控裝置包括溫度傳感器、PLC控制器和加熱器，所述溫度傳感器設(shè)置在罐體上，所述加熱器進(jìn)口端從上至下依次設(shè)有恒溫水出管、第五閥門和恒溫水進(jìn)管，所述恒溫水出管上設(shè)有第六閥門，所述恒溫水進(jìn)管上設(shè)有第七閥門，所述加熱器出口端設(shè)有循環(huán)栗，所述溫度傳感器、加熱器、循環(huán)栗、第五閥門、第六閥門和第七閥門分別與PLC控制器連接。
[0012]優(yōu)選的，所述液體發(fā)酵、蒸餾和計量一體化試驗(yàn)發(fā)酵系統(tǒng)還包括CIP清洗裝置，CIP清洗裝置與發(fā)酵罐連接，所述CIP清洗裝置包括清洗栗和CIP清洗噴頭，所述清洗栗與CIP清洗噴頭連接，所述CIP清洗噴頭設(shè)置在發(fā)酵罐內(nèi)。
[0013]優(yōu)選的，所述蒸餾產(chǎn)品出料管上設(shè)置有蒸餾產(chǎn)品冷卻器。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果:
[0015]本實(shí)用新型采用自動溫控裝置對夾套內(nèi)的溫度進(jìn)行控制，確保發(fā)酵罐內(nèi)的溫度穩(wěn)定在設(shè)定值，避免人為因素的影響，對溫度的控制更準(zhǔn)確，保證了發(fā)酵的效率和質(zhì)量，降低了工人的勞動強(qiáng)度；采用在線計量裝置，可時時監(jiān)控發(fā)酵過程中料液體積的變化情況，發(fā)酵結(jié)束后，產(chǎn)品收集至計量罐內(nèi)，通過產(chǎn)品收集量、投料量及原料淀粉含量可以計算出試驗(yàn)過程的糧耗、淀粉利用率等評價指標(biāo)。
[0016]本實(shí)用新型的一種液體發(fā)酵、蒸餾和計量一體化試驗(yàn)發(fā)酵系統(tǒng)可以準(zhǔn)確控制反應(yīng)罐內(nèi)的溫度，快速計量原料消耗量、產(chǎn)品得率，保證了產(chǎn)品質(zhì)量，減少了中間物料損失，降低了工人勞動強(qiáng)度。
【附圖說明】
[0017]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖中:1-罐體，2-攪拌電機(jī)，3-攪拌軸，4-攪拌槳，5-支架，6-投料口，7-液位計，8-夾套，9-折流擋板，10-出料口，11-蒸汽進(jìn)口，12-清洗栗，13-CIP清洗噴頭，14-視鏡，
15-移種管道，16-蒸餾產(chǎn)品出料管，17-蒸餾產(chǎn)品冷卻器，18-計量罐，19-夾套蒸汽進(jìn)管，20-夾套蒸汽出管，21-發(fā)酵罐，22-溫度傳感器，23-第一閥門，24-第二閥門，25-第三閥門，26-第四閥門，27-恒溫水出管，28-恒溫水進(jìn)管，29-加熱器，30-PLC控制器，31-循環(huán)栗，32-第五閥門，33-第六閥門，34-第七閥門，35-夾套循環(huán)管道。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面通過具體實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。
[0021]實(shí)施例1
[0022]如圖1所示，一種液體發(fā)酵、蒸餾和計量一體化試驗(yàn)發(fā)酵系統(tǒng)，包括發(fā)酵罐21、自動溫控裝置和在線計量裝置。
[0023]發(fā)酵罐21包括罐體1、攪拌機(jī)構(gòu)和折流擋板9，攪拌機(jī)構(gòu)設(shè)置在罐體1內(nèi)，折流擋板9設(shè)置在罐體1內(nèi)側(cè)面上，罐體1頂部設(shè)有投料口 6、視鏡14和移種管道15，罐體1底部設(shè)有出料口 10和蒸汽進(jìn)口 11，罐體1外部設(shè)有夾套8，罐體1的高度和直徑比為1:1-1.5:1。設(shè)置折流擋板9可以加大料液和入罐蒸汽的分散效果，使攪拌更加均勻。夾套8 一側(cè)設(shè)有夾套循環(huán)管道35，夾套循環(huán)管道35上依次設(shè)置有夾套蒸汽進(jìn)管19、第三閥門25、自動溫控裝置、第四閥門26和夾套蒸汽出管20，夾套蒸汽進(jìn)管19上設(shè)有第一閥門23，夾套蒸汽出管20上設(shè)置第二閥門24。液化、蒸餾或滅菌時，打開第一閥門23和第二閥門24，關(guān)閉第三閥門25和第四閥門26，蒸汽通過夾套蒸汽進(jìn)管19進(jìn)入夾套循環(huán)管道35，隨后進(jìn)入夾套8，循環(huán)后從夾套蒸汽出管20排出。
[0024]攪拌機(jī)構(gòu)包括攪拌電機(jī)2、攪拌軸3和支架5，在攪拌軸3上設(shè)置攪拌槳4