一种用于生物发酵罐的节能方法技术

本发明专利技术公开了一种用于生物发酵罐的节能装置及方法，属于生物发酵领域。目前，空气与发酵液混合的过程，氧气溶解效率低，空气中大量的氧气还未溶解即被排出，导致压缩空气浪费量大、压缩机的能耗高，占发酵总能耗的60％，为使空气在发酵液中的分布均匀，需采用搅拌器搅动发酵液，搅拌器的能耗占发酵总能耗的30％。传统发酵设备，通过减小空气分布器的口径，减小发生气泡的直径，增加氧气与发酵液的接触面积，从而提高溶解效率；优化搅拌叶片的形状，减小阻力。本发明专利技术提出将空气注入叶片与发酵液的边界，形成空气层，减小发酵液的粘性，及发酵液对叶片产生的阻力。在叶片上加工小孔，空气经过小孔后，产生微气泡，提高空气中氧气的溶解效率。

An Energy-saving Method for Biological Fermentation Tank

【技术实现步骤摘要】
一种用于生物发酵罐的节能方法
：本专利技术公开了一种节能装置及方法用于生物发酵制药领域。
技术介绍
：发酵过程是在人工控制下通过微生物代谢生产特定产物的过程。大多数工业微生物过程都是需氧的,氧气作为关键性底物,起到满足微生物的生长、维持及代谢产物的需求的作用，直接影响到发酵物产量。氧气在水中的溶解度小，而发酵液中的微生物不断消耗水中的氧气，以致溶氧量下降，因此，在发酵的过程中需要不断补充氧气。通常采用将空气注入发酵液，产生大量气泡，从而氧气经过气泡表面溶解至发酵液中。受到发酵液的压力，空气注入之前需要采用空气压缩机增压，目前，空气与发酵液混合的过程，氧气溶解效率低，空气中大量的氧气还未溶解即被排出，导致压缩空气浪费量大、压缩机的能耗高，占发酵总能耗的60％以上。另一方面，空气在发酵液中的分布不均匀，需采用搅拌器搅动发酵液使空气均匀分布，搅拌器的能耗占发酵总能耗的30％。为了减小发酵的能耗，一方面可提高氧气的溶解效率，减小压缩空气的消耗量，另一方面可优化搅拌器减小阻力。传统发酵设备，通过减小空气分布器的口径，减小发生气泡的直径，从而增加氧气与发酵液的接触面积，从而提高溶解效率；优化搅拌本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于生物发酵罐的节能装置，其特征在于：所述节能装置包括气源(1)、节流阀一(2)、节流阀二(3)、搅拌轴(7)、搅拌叶片(4)、空气分布器(5)和发酵罐(6)；所述搅拌轴(7)从所述发酵罐(6)顶部插入所述发酵罐(6)内；所述搅拌叶片(4)设置于所述发酵罐(6)内，并通过搅拌叶片前缘与所述搅拌轴(7)连接；所述空气分布器(5)设置于所述发酵罐(6)内底部；所述气源(1)设置有两条管路；一条所述管路通过所述节流阀一(2)与所述空气分布器(5)连通；另一条所述管路通过节流阀二(3)与位于所述发酵罐(6)外部的所述搅拌轴(7)连通。

【技术特征摘要】
1.一种用于生物发酵罐的节能装置，其特征在于：所述节能装置包括气源(1)、节流阀一(2)、节流阀二(3)、搅拌轴(7)、搅拌叶片(4)、空气分布器(5)和发酵罐(6)；所述搅拌轴(7)从所述发酵罐(6)顶部插入所述发酵罐(6)内；所述搅拌叶片(4)设置于所述发酵罐(6)内，并通过搅拌叶片前缘与所述搅拌轴(7)连接；所述空气分布器(5)设置于所述发酵罐(6)内底部；所述气源(1)设置有两条管路；一条所述管路通过所述节流阀一(2)与所述空气分布器(5)连通；另一条所述管路通过节流阀二(3)与位于所述发酵罐(6)外部的所述搅拌轴(7)连通。2.根据权利要求1所述的一种用于生物发酵罐的节能装置，其特征在于，所述搅拌叶片(4)上分布设置有若干小孔(9)，所述小孔(9)的出口端面为圆形、方形或不规则多边形，所述小孔(9)为圆柱形孔、圆台孔或圆柱形孔和圆台孔组成的分段孔，搅拌叶片前缘(17)设置有空气通道(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：许未晴，年炫炜，任腾，蔡茂林，李莉，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，北京中鼎恒业科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11