[发明专利]一种带有筛板的气升式发酵罐

说明书

技术领域

本发明涉及细菌纤维素发酵设备领域，具体涉及一种带有筛板的气升式发酵罐。

背景技术

目前，应用于好氧微生物发酵的发酵罐主要有机械搅拌式发酵罐和气升式发酵罐。

CN200820221393公开了一种机械搅拌式发酵罐，包括罐体，该罐体内具有搅拌装置，在罐体上部设有排气口，在罐体底部设有进气口，在所述罐体内壁上沿罐体长度方向设置有至少两根与排气口连通的排气管和至少两根一端与进气口连通、另一端封闭的进气管，所述的排气管和进气管的管壁上沿其管体的长度方向均匀开设有气孔，可以利用搅拌装置旋转的作用迅速、充分的与发酵液混合溶解，以达到增加溶氧的目的，其缺点在于：剪切作用容易使微生物菌体发生变异，机械搅拌式发酵罐的缺点在于能耗高、效率低。

CN201220213280公开了一种气升式发酵罐，罐包括空气压缩机，储气罐，发酵罐,空气搅拌管，所述空气压缩机与储气罐相连，所述空气搅拌管的进气端接入储气罐，出气端接入发酵罐，所述空气搅拌管的出口是环形多孔管道，这种结构使整个发酵罐的物料形成搅动，从而使底层、中层和上层的物料混合更加均匀，其缺点在于：溶氧效果欠佳，尤其在发酵后期，发酵液粘度的增大会使溶氧率降低，如果提高氧气流速和压力，同样会使能耗增大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种筛板的气升式发酵罐，解决了现有气升式发酵罐在发酵后期发酵液黏度增大时溶氧不足和混合不均匀的问题。

实现本发明目的的技术解决方案为：

一种带有筛板的气升式发酵罐，包括罐体、水夹套、上封头、下封头、pH电极、溶氧电极、温度探头、发酵液进液管、发酵液排液管、压缩空气进气管、排气管、冷却水进水管、冷却水出水管；还包括筛板部件、气体分布器和挡板，罐体一端与上封头连接，另一端与下封头固连；罐体和下封头均置于水夹套内，发酵液排液管位于下封头中心，与罐体相通，冷却水进水管位于水夹套侧壁底部，冷却水出水管设置在水夹套上与冷却水进水管相对一侧的侧壁顶部；挡板底部与进水管之间的罐体上至少均匀分布4层筛板部件；筛板部件包括筛板、下降管和过渡板，下降管的横截面为弓形，过渡板为弓形，下降管的横截面、筛板和过渡板共同构成圆形；发酵液进液管和挡板均位于过渡板上方，筛板上的均匀分布若干排导向孔组，每排至少设置4个导向孔，相邻的两排导向孔之间设有通孔（14-2），导向孔顶部高于过渡板，挡板的底部不高于导向孔顶部，下降管顶部高于导向孔顶部；相邻的两个筛板部件，温度探头位于发酵液进液管下方，且位于最顶层的筛板部件上方；pH电极位于任意一个下降管内，溶氧电极位于未设置pH电极的下降管内；压缩空气进气管伸入罐体的一端设有气体分布器，气体分布器位于最底层筛板部件中心的正下方，且气体分布器顶面高于最底层筛板部件下降管的底面；挡板固定在上封头内壁，上封头顶部设有发酵液进液管和排气管，发酵液进液管伸入罐体，位于挡板与罐体之间，挡板的长度大于发酵液进液管伸入罐体内的长度。

所述位于上层筛板部件的下降管的下方为下层筛板部件的过渡板，上层筛板部件的下降管的底面不高于下层筛板部件的筛板的导向孔顶部。

上述pH电极个数至少为1个，溶氧电极个数至少为1个。

上述导向孔的开口方向朝向下降管。

本发明与现有技术相比，其显著优点在于：（1）采用筛板，在筛板上均匀分布有导向孔，上升的气体在通过筛板上的发酵液时，可加速发酵液的流动，使得发酵液充分混合均匀，且增大了发酵液的溶氧量；（2）采用气体分布器，伸至最下层筛板部件下方，这种结构使得筛板的各开孔的压力基本一致，避免局部漏液的现象；（3）设备操作简单，可实现连续发酵过程，且发酵效果好。

附图说明

图1为本发明的一种带有筛板的气升式发酵罐的结构示意图。

图2为本发明实施例中第一层筛板的结构示意图。

图3为本发明实施例中第二层筛板的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。