对偶脉冲供气环流发酵罐制造技术

本实用新型专利技术公开了一种对偶脉冲供气环流发酵罐，属于微生物发酵设备技术。它具有罐体（１）、供气管（２）、排气管（３）、液料进出口管（８），以其在供气管（２）的进口端设有电动阀（４），电动阀（４）则与控制器（７）电气联接；而供气管（２）至少有２个，在供气管（２）的出口端至少装接有１个微孔空气分布器（５）为其主要特征。本实用新型专利技术克服了已有技术结构复杂，供气压力大，能耗高，工作效率低，清洗困难等不足。试验显示，本实用新型专利技术与已有的机构搅拌发酵罐相比，节能达３０％以上，发酵周期缩短１／４时间，具有明显的经济效益。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】对偶脉冲供气环流发酵罐
本技术涉及微生物的液体深层发酵生产设备，属于微生物发酵设备技术。
技术介绍
已有的用于微生物液体深层发酵的发酵罐，以气升式发酵罐较为先进。它由罐体、进气管、液料进出口管和设在罐体上部的排气管等组成。其基本原理是利用压缩空气的能量，而在导流筒或外循环管内，使气、液充分混合，且同时具有搅拌功效。已有技术的这类发酵罐，存在着罐体高径比大、供气压力高、结构复杂，可调参数少和清洗不方便等不足。由本申请人在先申请的申请号为02219866.0，名称为“对偶脉冲气体环流发酵罐”，它由供气管、空压机和发酵罐所组成。供气管设在发酵罐的底部，且由空压机提供空气。由该专利申请所提供的技术方案，可在脉冲气流的推动下，使发酵液不断地改变流动方向，由此产生气、液的撞击和磨擦，而使空气和发酵液充分混合，从而保证微生物能获得足够的氧气而迅速生长。且在使用过程中，还可以根据发酵液里的溶氧量，调节供气量和发酵液环流周期，达到控制溶氧指标的目的。实验证明，上述专利申请虽然基本克服了已有技术的不足，但仍然存在着由于供气管管孔径大，而造成由供气管进入发酵罐内的空气气泡大，以致空气与发酵液两者间的总接触面积小，由此产生空气和发酵液的撞击和磨擦效果比较差，气液混合不够均匀，发酵罐工作效率比较低而能耗较大，且工作过程自动化程度低等不足。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种空气和发酵液两者接触面积大的，气液混合均匀充分的，发酵罐工作效率高的，节能效果明显的和工作过程自动化程度高的对偶脉冲供气环流发酵罐，以克服已有技术和上述专利申请的不足。实现本技术目的所采取的技术方案是，它仍具有罐体、设在罐体底部的供气管、设在罐体上部的排气管以及液料进出口管，而其改进点在于，供气管至少有2个，而供气管沿罐体圆周相对配置，在供气管的出口端至少装接有1个微孔空气分布器。而小罐径的本技术也可以只设1个供气管。-->而供气管和设在每个供气管的出口端的微孔空气分布器，随着罐体内径的增大而相应增加，以适应进入不同内径规格的罐体内的空气分布达到最佳状态的需要。为了有效提高工作过程的自动化程度，本技术在其供气管的进口端设有电动阀，且电动阀与自动控制器电气和/或电信连接。而本技术在其罐体的周壁处，还设有温度调节装置。所说的温度调节装置本技术所推荐的是夹套式温度调节装置和水汀式温度调节装置。当工作环境温度达到发酵温度时，则本技术可以不设或不启用温度调节装置。而当工作环境温度高于或低于发酵温度时，则向所说温度调节装置分别供以冷水或热水。而所说的微孔空气分布器，是具有阻止发酵液反流功能的类似于微孔滤膜的空气分布器。本技术优选的微孔空气分布器，是管型微孔空气分布器，或者是锥型微孔弹性膜空气分布器。而管型微孔空气分布器系微孔管状体，且其一端是开口的，而其另一是封口的，在其开口端的管内孔设有内螺纹，而其封口端则呈球形。可通过其开口端所设的内螺纹与供气管实现装接。由于管型微孔空气分布器，是采用金属例如铝、铜、铁粉末或非金属例如碳、石英砂等经由高温烧结工艺而制成的，其所具有的微细通孔呈迷宫状，而能够达到阻止发酵液料反流的目的，且由于由该微孔空气分布器进入罐体内液料中的空气气泡微细，而有效提高了所进入的空气中所含有的氧气在液料中的溶解程度。而锥型微孔弹性膜空气分布器，由锥型壳体、微孔弹性膜例如微孔弹性塑料膜，或者是微孔弹性橡胶膜等和压紧螺母所组成，且微孔弹性膜、锥型壳体和压紧螺母三者通过锥型壳体与压紧螺母的螺纹连结而固定成在一起。可通过设在锥型壳体小口径端的外螺纹而与供气管实现装接。由于微孔弹性膜轴向所设的微细通孔，会在所说弹性膜处于供气受压而膨胀状态下开通，而在停止供气非受压而收缩状态下关闭，从而达到了既能供气而又能阻止液料反流的目的。且如同上述管状微孔空气分布器那样，由于由该微孔空气分布器进入罐体内液料中的空气气泡微细，而有效提供了所进入的空气中所含有的氧气在液料中的溶解程度。本技术上述技术方案得以实施后，与已有技术相比较，特别是与机械搅拌发酵罐相比较，其所具有的结构简单合理，工作过程自动化程度高，操作清洗方便，空气与发酵液两者接触面积大，发酵液反复循环而搅拌效果好，气液混合均匀充分，工作效率高、节约能源-->等特点，是显而易见的。附图说明图1是本技术的工作状态主视图；图2是本技术的另一工作状态主视图；图3是图1的A-A或图2的B-B剖视示意图；图4是本技术所包括的一种管型微孔空气分布器的轴向剖面图；图5是本技术所包括的一种锥型微孔弹性膜空气分布器的轴向半剖图。具体实施方式本技术的技术结构由附图已经可以看得很清楚了。以下结合附图通过具体实施方式的描述，将会对本技术的目的及其实现目的的技术方案更加明了。本技术的具体实施方式之一，请参读附图1至4。它由罐体1、供气管2、排气管3、电动阀4、管型微孔空气分布器5、自动控制器7和液料进出口管8所组成。且在罐体1的周壁外设有夹套式温度调节装置6；2个供气管2沿罐体1圆周互间180°且面对罐体1的中心相对配置。供气管2进入罐体1内的部分呈“T”型，在其两端的出口各装接有1个铜粉末冶金圆弧状管型微孔空气分布器，其微孔孔径＜0.01mm，且系迷宫状通孔。供气管2的进口端与电动阀4装接，而电动阀4则与自动控制器7电气连结。在工作状况下，电动阀4与压缩空气气源或与空压机相接通。具体实施方式之一的工作过程简要描述是(请参读附图1和2)，通过液料进出口管8向罐体1内注入发酵液料，开启排气管3；接通压缩空气气源；自动控制器7按照预先设定的程序开启右侧进气管2的电动阀4，向罐体1内供气。罐体1内的液料则在空气的推动下，顺着箭头所示方向上下环流；自动控制器7根据所设定的时间，关闭右侧供气管2的电动阀4，同时开启左侧供气管2的电动阀4，罐体1内的液料则作反方向上下环流(请参读附图2)。如此对偶式反复交替进行脉冲供气，通过不断改变发酵液料的运动方向，从而产生气液撞击、磨擦，使气液充分混合，极大地提高了液料里的溶氧指标，而保证微生物能得到足够的氧气而迅速繁殖生长。且充分利用了压缩空气的能量，节省了机械搅拌的能耗。在工作过程中，可根据发酵液里的溶氧指标，通过自动控制器7调节供气量和循环周期，而达到保证指标，节约能耗，提高工效的目的。试验数据表明，本技术与机械-->搅拌发酵罐相比，节能达36％，发酵周期缩短1/4时间。具体实施方式之二，请参读附图1、2、3、5。在罐体1内设有水汀式温度调节装置6；微孔空气分布器5采用由锥型壳体5-1、微孔弹性膜5-2和压紧螺母5-3所组成的锥型微孔弹性膜空气分布器。且所说的微孔空气分布器5是通过管弯头装接在“T”型供气管2的两端的。而所说的微孔空气分布器5的空气喷射方向是朝上的。其它均如同具体实施方式之一。具体实施方式之三，请参读附图1、2、3、4，供气管2有4个，且沿罐体1圆周互间90°相对配置。其它均如同具体实施方式之一。在工作过程中，通过自动控制器7按照预先所设定的程序和时间，逐个开启1个电动阀4。而当1个电动阀4开启时，其它3个电动阀4则关闭。也可以同时开启2个或3个相邻的电动阀4而关闭另2个相邻的或另1个电动阀4。如此进行对偶式交本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对偶脉冲供气环流发酵罐，具有罐体（１）、供气管（２）、排气管（３）和液料进出口管（８），其特征在于，供气管（２）至少有２个，而供气管（２）沿罐体（１）圆周相对配置，在供气管（２）的出口端至少装接有１个微孔空气分布器（５）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1、一种对偶脉冲供气环流发酵罐，具有罐体(1)、供气管(2)、排气管(3)和液料进出口管(8)，其特征在于，供气管(2)至少有2个，而供气管(2)沿罐体(1)圆周相对配置，在供气管(2)的出口端至少装接有1个微孔空气分布器(5)。2、根据权利要求1所述的对偶脉冲供气环流发酵罐，其特征在于，在供气管(2)的进口端设有电动阀(4)，且电动阀(4)与自动控制器(7)电气和/或电信连结。3、根据权利要求1或2所述的对偶脉冲供气环流发酵罐，其特征在于，在罐体(1)的周壁处，设有温度调节装置(6)。4、根据权利要求1或2所述的对偶脉冲供气环流发...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱金华，
申请(专利权)人：朱金华，
类型：实用新型
国别省市：32[中国|江苏]