[实用新型]一种呼吸式搅拌发酵罐

说明书

技术领域

本实用新型设计一种发酵设备，具体设计一种呼吸式搅拌发酵罐。

背景技术

发酵罐是微生物工程中常见的生产设备，将底物与微生物构成的发酵液置于其中便可进行有氧或无氧发酵。在发酵生产的过程中，需要周期性地对发酵 罐内的发酵液进行搅拌，以促进发酵液组分充分混合，尤其是提高发酵微生物与底物的接触频率，进而提高发酵效率。现有的发酵罐按搅拌方式可以分为气升式发酵罐及机械搅拌式发酵罐。气升式发酵罐利用空气喷嘴喷出高速的空气，空气以气泡式分散于液体中，在通气的一侧，液体平均密度下1降，在不通气的一侧，液体密度较大，因而产生与通气侧的液体产生密度差，从而形成发酵罐内液体的环流。这类反应器具有结构简单、不易染菌、溶氧效率高、能耗低等优点，纵向混合效果好但水平混合效果差、且不适用需严格无氧条件的厌氧发酵。机械搅拌发酵罐具有广泛是适应性，但能耗高，结构复杂而易于发生感染杂菌，且难以使发酵液发生纵向混合，存在搅拌死角，导致发酵液上下部的物质不均匀，混合效果欠佳。

发明内容

有鉴于此，本实用新型公开一种结构简单不易感染杂菌、能耗低、混合效果好的发酵设备。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：一种呼吸式搅拌发酵罐，包括立式的罐体以及设置在罐体底部的多个液流发生器，所述液流发生器包括设置在罐体底部的柱状凹槽，以及设置在柱状凹槽内的活塞，还包括与活塞连接的气缸。

本实用新型中，活塞受气缸推动向上升时，将使发酵液从罐体底部产生一向上的液流，使罐体底部的物质流动至罐体上部。活塞受气缸牵动向下落时，将使罐体底部的发酵液流入柱状凹槽内，罐体内产生一向下的液流，罐体上部的物质流动至罐体下部。在液流从上升转化为下降的一瞬间，由于流向的变化，发酵罐中部将产生湍流，使发酵液在该部位发生横向混合。如此便可使罐体内各部位的发酵液物质均匀，进而获得提高发酵效率的效果。

进一步的，所述多个液流发生器环绕罐体底部的圆心设置，且多个液流发生器呈以罐体底部圆心为中心的中心对称。

本实用新型上述的液流发生器分布方式，能够最大限度的提高罐体内发酵液的混合效果。

更进一步的，所述柱状凹槽的轴线与罐体的轴线之夹角为55°—85°。

本实用新型特别将所述柱状凹槽的轴线与罐体的轴线夹角限定为55°—85°，进而获得与罐体轴线具有夹角的上升液流或下降液流，一方面可提高液流对发酵罐体的覆盖范围，即在一定数量的液流发生器的前提下，使更多的发酵液能够接受到液流的影响；另一方面，上升液流将在罐体的轴线处汇合，产生湍流，而下降的液流又可使罐体轴线部位产生旋涡状涡流。二者结合可使本实用新型的搅拌效果进一步提高。

优选的，所述柱状凹槽的容积与罐体容积之比为1:80—1:110，所述柱状凹槽的数量为3-20个。

本实用新型相对于现有技术，具有如下的有益效果：本实用新型的液流发生器能够按周期地在罐体内产生向上的液流和向下的液流，二者可使发酵罐上部及下部的物质发生充分混合；两种液流结合还可使罐体内产生湍流和涡流，进一步提高发酵液横向的混合。可使罐体内各部位的发酵液物质均匀，进而获得提高发酵效率的效果。此外本实用新型的液流发生器结构简单，维护方便而不宜发生杂菌感染；气缸驱动的方式能耗较低。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型液流发生器的结构示意图。

图3是本实用新型的仰视图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员理解，下面将结合附图以及实施例对本实用新型作进一步详细描述：

实施例1

本实施例提供一种呼吸式搅拌发酵罐，如图1所示，包括立式的罐体1以及设置在罐体底部的4个液流发生器2，如图2所示所述液流发生器包括设置在罐体底部的柱状凹槽21，以及设置在柱状凹槽内的活塞22，还包括与活塞22连接的气缸23。所述气缸可选用任一种市售的气缸。

所述4个液流发生器2环绕罐体1底部的圆心设置，且4个液流发生器2呈以罐体底部圆心为中心的中心对称。

所述柱状凹槽的轴线与罐体的轴线之夹角为65°。

除上述结构以外，发酵罐的其他结构均与现有的发酵罐一致，如手孔、换热管等结构。

以上为本实用新型的其中具体实现方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些显而易见的替换形式均属于本实用新型的保护范围。