[实用新型]通气发酵罐

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种发酵罐。更具体地说，本实用新型涉及一种用于好氧菌扩培的通气发酵罐。

背景技术

通气发酵罐是好氧生物反应器的典型代表，其主要组成部分有壳体、控温部分、搅拌部分、通气部分、进出料口、测量系统和附属系统等。根据搅拌产生的流体运动的初始方向，可以将搅拌桨分为径向流搅拌桨和轴向流搅拌桨，径向流搅拌造成的剪切力大于轴向流搅拌桨，这有利于打碎气泡，从而增大总括氧传递速率常数，但会对有些细胞产生伤害，径向流搅拌将流体向外推进，遇反应器内壁折返，液面还会产生漩涡。因此，径向流搅拌桨多用于对剪切力不敏感的好氧细菌和酵母的培养。因此，如何结合径向流搅拌和轴向流搅拌，以充分发挥各自的优点，适用于好氧菌扩培，是亟需解决的技术难题。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本实用新型还有一个目的是提供一种通气发酵罐，其能够有效结合径向流搅拌和轴向流搅拌，提供好氧菌扩培所需氧，同时又使物料浓度均匀，消除液面漩涡，便于拆卸清洗。

为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种通气发酵罐，包括：

罐体，其为轴线竖直设置的类中空圆柱状结构，所述罐体顶部和底部分别设有进料口和出料口，所述罐体的底部和顶部还分别设有进气口和出气口，形成空气流动的回路，所述罐体的外壁套设有与所述罐体同轴的冷却管，所述冷却管的下部和上部分别设有进液口和出液口，所述进液口和所述出液口相对设置，形成冷却介质的流动空间；

pH电极，其下端伸入所述罐体的顶部，所述pH电极的上端通过耐酸碱管路连接有酸碱储罐；

搅拌轴，其与所述罐体同轴设置，所述搅拌轴的上端部伸出所述罐体，并连接有驱动所述搅拌轴旋转的电机，所述搅拌轴的下端部固定连接有搅拌盘，其为水平设置的圆盘状结构，所述搅拌盘沿其切线方向均匀分布有至少三个切线杆，所述搅拌轴位于所述罐体内部的部分固定连接有搅拌框，其为中线与所述罐体的轴线重合的长方形结构，所述搅拌框的两条竖直边分别设有螺旋状叶片，所述搅拌轴位于所述搅拌框内部的部分固定连接有搅拌网，其为与所述罐体同轴的椭球形镂空结构，所述搅拌网包括至少六根弧度一致的不锈钢丝。

优选的是，所述的通气发酵罐，所述罐体的侧壁从上至下均匀分布有多个弧形挡板，其厚度为所述罐体直径的1/15～1/12，所述弧形挡板与所述螺旋状叶片不接触。

优选的是，所述的通气发酵罐，所述搅拌盘与所述罐体的直径比为1∶3～5，所述切线杆与所述罐体的内壁不接触。

优选的是，所述的通气发酵罐，所述搅拌框的宽长比为1∶2～3，所述螺旋状叶片的宽度与所述切线杆的长度的比为1∶2～3。

优选的是，所述的通气发酵罐，所述搅拌网包括八根弧度一致的不锈钢丝，其与所述搅拌轴和所述螺旋状叶片均不接触。

优选的是，所述的通气发酵罐，所述搅拌轴和所述电机之间设有变速箱。

本实用新型至少包括以下有益效果：

第一、本实用新型的罐体有三个回路，物料进出的回路，冷却介质逆流的回路，以及无菌空气逆流的回路，实现好氧菌扩培的条件；pH电极对罐体内的pH进行检测和控制，补充酸碱料，以获得最适合pH；搅拌轴下端的搅拌盘，切线杆在转动过程搅拌物料，有利于无菌空气的分布，具有优良的气泡破碎效果，搅拌框将位于罐体中部的物料进行搅拌，螺旋状叶片在旋转过程中引流物料，促进不同高度物料进行混合，搅拌网与物料接触面积大，使物料出泡碎泡，充分混合，将径向流搅拌和轴向流搅拌有效结合；

第二、弧形挡板与搅拌轴相对应，促进罐体内流体在各个方向的混合，弧形挡板的厚度是达到消除液面漩涡的最低条件，在罐体中再增加挡板或其它附件时，搅拌功率不再增加；搅拌盘与罐体的直径比降低径向流的剪应力，同时破碎气泡；

第三、搅拌框的宽长比使得轴向、径向上的物料得到最佳流动，叶片的宽度与切线杆的长度的比使得物料轴向输送过程落入切线杆所在的径向范围；八根不锈钢丝构成镂空状搅拌网，增大与物料接触面积，促进物料流动；变速箱降低电机转速，以达到不同阶段对剪应力和氧传递的不同需求。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。