一种气升式发酵罐制造技术

本实用新型专利技术公开了一种气升式发酵罐，属于生物发酵设备技术领域，包括包括罐体，罐体的轴心沿竖直方向固定设置有导流管；其特征在于：所述导流管设置成文丘里管的结构形式，吸液口外侧的罐体内壁上设置有折流板，吸液口外侧的罐体外壁设置有用于换热的夹层；气泵通过管道设置有外循环结构；本实用新型专利技术的有益效果是：气升式发酵罐的导流筒设置成文丘管的结构，实现了将罐体中部的液体吸入导流管的效果，解决了浓度过大流动性较差，则环流速度较慢，液体流动性不足的问题的同时；仅在罐体中部设置换热的夹层，即可实现较好的换热效果，外循环循环管路，解决了内循环管路不足环流速度较慢，液体流动性不足的问题。

An airlift fermenter

【技术实现步骤摘要】
一种气升式发酵罐
：本技术属于生物发酵设备
，更具体地涉及一种气升式发酵罐。
技术介绍
：气升式发酵罐是生物发酵领域常见的发酵设备，相对于机械搅拌发酵罐，具有能耗低，剪切力小对物料的损害程度低的优势，气升式发酵罐的工作原理是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。专利号为CN2527566Y的国家技术专利公开了气升式节能发酵罐，为经典的气升式发酵罐的结构，具有罐体和设置在罐体内的导流筒，总所周知气升式发酵罐相对于机械搅拌发酵罐，具有能耗低，剪切力小对物料的损害程度低的优势，但由于机械动力差并不适用于高黏度或含大量固体的培养液，因为升式发酵罐的导流筒的外侧液流是根据浓度差形成的环流，如果浓度过大流动性较差，则环流速度较慢，大量的空气由罐顶排出，而液体流动性不足。
技术实现思路
：为解决上述问题，克服现有技术的不足，本技术提供了一种气升式发酵罐；解决的第一个技术问题是：机械搅拌的发酵罐因剪切力较大对发酵液的细胞体损伤较大；解决的第二个技术问题是：高黏度或含大量固体的培养液不能适用于气升式发酵罐。本技术解决上述技术问题的具体技术方案为：所述的气升式发酵罐，包括罐体，罐体的轴心沿竖直方向固定设置有导流管；其特征在于：所述导流管设置成文丘里管的结构形式，包括入口段、收缩段、吸液口、喉部和扩散腔，所述扩散腔设置成锥形结构；所述喉部的一端与扩散腔相连，喉部的另一端与收缩段的小端相连，收缩段的大端与入口段相连，入口段底部还设置有喇叭口，喉部的两侧对称设置有吸液口；导流管的下方还设置有射流器，射流器通过导气管延伸至罐体外侧，并设置有过滤器和气泵，所述吸液口外侧的罐体内壁上设置有折流板，吸液口外侧的罐体外壁设置有用于换热的夹层；罐体的底部设置有出料口，出料口通过管道设置有循环泵，循环泵通过管道连接至罐体的上端。进一步地，所述的气泵通过管道设置有外循环结构。进一步地，所述外循环结构包括循环管路，循环管路的一端与罐体顶部相连并设置有排空管，排空管设置有由大气通向罐体的单向阀，所述循环管路的另一端与气泵的进气口相连，循环管路外侧还套设有用于换热的夹套。进一步地，所述罐体的顶部设置有排空口。进一步地，所述导流管通过支架与罐体的内壁固定相连。本技术的有益效果是：本装置创造性地将气升式发酵罐的导流筒设置成文丘管的结构，利用高速的气流及设置在罐体中部的收缩段、喉部及吸液口，实现了将罐体中部的液体吸入导流管的效果；相对于密度差回流增加了回流的途径，解决了浓度过大流动性较差，则环流速度较慢，液体流动性不足的问题；本装置创造性的还设置外循环循环管路，解决了内循环管路不足环流速度较慢，液体流动性不足的问题；本装置创造性的引入了文丘管的结构，并配合折流板促使液体在罐体中部形成混流，进而仅在罐体中部设置换热的夹层，即可实现较好的换热效果，规避了气升式发酵罐罐底和罐顶设置多路通气管加工夹层难度大和铸造成本高的问题。附图说明：附图1是本技术实施例一结构示意图；附图2是本技术实施例二结构示意图；附图3是本技术导流管结构示意图；附图中：1.循环泵；2.射流器；3.夹层；4.折流板；5.罐体；6.排空口；7.单向阀；8.排空管；9.夹套；10.气泵；11.过滤器；12.扩散腔；13.喉部；14.吸液口；15.收缩段；16.入口段；17.喇叭口。具体实施方式：为使本技术实施的目的、技术方案和优点更加清楚，现在将参考附图1-3更全面地描述。在对本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“后”、“左下”、“右上”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。本技术的具体实施方式：所述的气升式发酵罐，包括罐体5，罐体5的轴心沿竖直方向固定设置有导流管；其特征在于：所述导流管设置成文丘里管的结构形式，包括入口段16、收缩段15、吸液口14、喉部13和扩散腔12，所述扩散腔12设置成锥形结构；所述喉部13的一端与扩散腔12相连，喉部13的另一端与收缩段15的小端相连，收缩段15的大端与入口段16相连，入口段16底部还设置有喇叭口17，喉部13的两侧对称设置有吸液口14；导流管的下方还设置有射流器2，射流器2通过导气管延伸至罐体5外侧，并设置有过滤器11和气泵10，所述吸液口14外侧的罐体5内壁上设置有折流板4，吸液口14外侧的罐体5外壁设置有用于换热的夹层3；所述罐体5的底部设置有出料口，出料口通过管道设置有循环泵1，循环泵1通过管道连接至罐体5的上端。进一步地，所述的气泵10通过管道设置有外循环结构。进一步地，所述外循环结构包括循环管路，循环管路的一端与罐体5顶部相连并设置有排空管8，排空管8设置有由大气通向罐体的单向阀，所述循环管路的另一端与气泵10的进气口相连，循环管路外侧还套设有用于换热的夹套9。进一步地，所述罐体5的顶部设置有排空口6。进一步地，所述导流管通过支架与罐体5的内壁固定相连。需要说明的是，本技术为一种气升式发酵罐，具体工作时，实施例一：1.空气经过气泵10打入过滤器11，进而高速的无菌空气由射流器2喷射进入导流管内，首先有喇叭口17进入入口段16，此时携带料液进入至导流管，空气喷嘴喷出高速的空气，空气以气泡式分散于液体中，罐体底部的液体平均密度下降，同时高速的气流喷射至收缩段15时，产生了文丘里效应，气流由粗变细，加快气体流速，使气体在喉部13形成一个“真空”区，促使导流管外侧液体吸入吸液口14，从而增加了罐体中部的流速，且增加了一个辅助回流的途径；2.混合这气体和液体的物料增加了溶氧，最后大量的气泡经扩散腔12排出，并通过罐体顶部的排空管道排出至循环管路；此时，由于罐顶的物料粘度较大，罐底的物料粘度较小，形成发酵罐内液体的环流；物料流至折流板4，折流板4起到了扰流的效果，结合导流管的文丘里效应，物料在罐体的中部加速混流效率，此时吸液口14外侧的罐体5外壁设置有用于换热的夹层3，起到了高效和均衡的换热效果；3.循环管路的一端与罐体5顶部相连并设置有排空管8，排空管8设置有由大气通向罐体的单向阀，当空气流量不足时，新鲜的空气由单向阀进入循环管路，并通过夹套9进行冷却降温后，再由气泵10打入发酵罐；并通过罐体5顶部的排空口排出，亦可排至尾气处理。4.如果发酵后期，物料过于黏稠时，还可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气升式发酵罐，包括罐体（5），罐体（5）的轴心沿竖直方向固定设置有导流管；其特征在于：所述导流管设置成文丘里管的结构形式，包括入口段（16）、收缩段（15）、吸液口（14）、喉部（13）和扩散腔（12），所述扩散腔（12）设置成锥形结构；所述喉部（13）的一端与扩散腔（12）相连，喉部（13）的另一端与收缩段（15）的小端相连，收缩段（15）的大端与入口段（16）相连，入口段（16）底部还设置有喇叭口（17），喉部（13）的两侧对称设置有吸液口（14）；/n导流管的下方还设置有射流器（2），射流器（2）通过导气管延伸至罐体（5）外侧，并设置有过滤器（11）和气泵（10），/n所述吸液口（14）外侧的罐体（5）内壁上设置有折流板（4），吸液口（14）外侧的罐体（5）外壁设置有用于换热的夹层（3）；/n所述罐体（5）的底部设置有出料口，出料口通过管道设置有循环泵（1），循环泵（1）通过管道连接至罐体（5）的上端。/n

【技术特征摘要】
1.一种气升式发酵罐，包括罐体（5），罐体（5）的轴心沿竖直方向固定设置有导流管；其特征在于：所述导流管设置成文丘里管的结构形式，包括入口段（16）、收缩段（15）、吸液口（14）、喉部（13）和扩散腔（12），所述扩散腔（12）设置成锥形结构；所述喉部（13）的一端与扩散腔（12）相连，喉部（13）的另一端与收缩段（15）的小端相连，收缩段（15）的大端与入口段（16）相连，入口段（16）底部还设置有喇叭口（17），喉部（13）的两侧对称设置有吸液口（14）；
导流管的下方还设置有射流器（2），射流器（2）通过导气管延伸至罐体（5）外侧，并设置有过滤器（11）和气泵（10），
所述吸液口（14）外侧的罐体（5）内壁上设置有折流板（4），吸液口（14）外侧的罐体（5）外壁设置有用于换热的夹层（3）；
所述罐体...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘磊，刘蔷，康传利，李庆，杜帅，张美霞，汤丽伟，高瑞，许正宏，
申请(专利权)人：焦点生物医药有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37