一种大型高传质循环式通风发酵罐制造技术

本发明专利技术公开一种大型高传质循环式通风发酵罐，涉及生物发酵技术领域，包括发酵罐体，发酵罐体内设置有冷却射管；发酵罐体内还固定设置有循环筒，循环筒的顶部和底部均开口；循环筒的底部连接通风管，通风管的第一端设置于循环筒内底部，第二端伸出发酵罐体；通风管的第一端开口向下，并连接空气分布头，空气分布头的顶部与通风管的第一端连通，底部设置有出口，出口的下方连接有三相混合扰动器；空气分布头的侧壁通过气体分配管连接有三相混合推力器和三相混合拉力器，三相混合推力器设置于循环筒内部，三相混合拉力器设置于循环筒的外部。本发明专利技术旨在为通风生物反应提供良好的工程条件，实现完全去除机械搅拌，提高发酵过程节能效果。

【技术实现步骤摘要】
一种大型高传质循环式通风发酵罐
本专利技术涉及生物发酵
，特别是涉及一种大型高传质循环式通风发酵罐。
技术介绍
国内抗生素、维生素、氨基酸、有机酸等发酵行业几乎全部采用通用式通风搅拌反应釜技术进行工业化产品生产，几十年来，在发酵装备上未见大的突破，一直存在发酵过程能耗高、通风氧利用率低的现状；在发酵行业，能耗(空气供氧、蒸汽消毒、搅拌电耗、循环水冷却)占产品总成本的20％～30％，其中发酵用的搅拌又占总能耗的20％～40％；对发酵过程状态进行流体力学、发酵工程学等方面的分析和抗生素大生产实践，采用新的发酵罐结构，既能满足各生物界菌属及各发酵产品的工程条件需求，又能满足完全去搅拌、实现发酵过程节能20％～40％的成果；大宗原料药、氨基酸、维生素、有机酸均逐步采用大型发酵罐(比如单罐体积≥100m3)生产，按照一个企业10000m3的发酵罐总容积，即可实现年度节约3000万/年的用电成本；国内发酵行业体量很大，大量推广与实施，预判可实现为发酵行业节约10～15亿/年的节能成果。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种大型高传质循环式通风发酵罐，以解决上述现有技术存在的问题，实现完全去除机械搅拌，提高发酵过程节能效果。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供一种大型高传质循环式通风发酵罐，包括发酵罐体，所述发酵罐体内设置有冷却射管；所述发酵罐体内还固定设置有循环筒，所述循环筒的顶部和底部均开口；所述循环筒的底部还连接有通风管，所述通风管的第一端设置于所述循环筒内底部，所述通风管的第二端伸出所述发酵罐体；所述通风管的第一端开口向下，并连接有空气分布头，所述空气分布头的顶部与所述通风管的第一端连通，所述空气分布头的底部设置有出口，所述出口的下方连接有三相混合扰动器；所述空气分布头的侧壁通过气体分配管连接有三相混合推力器和三相混合拉力器，所述三相混合推力器设置于所述循环筒内部，所述三相混合拉力器设置于所述循环筒的外部。优选的，所述三相混合扰动器、所述三相混合推力器和所述三相混合拉力器均包括圆柱状的筒体，所述筒体的一端设置有进料口，另一端设置出料口。优选的，所述空气分布头的侧壁上水平设置有多个所述气体分配管，多个所述气体分配管沿圆周均布；每个所述气体分配管上方均通过气体连接管垂直连接有若干个所述三相混合推力器，所述三相混合推力器的底部为进料口，顶部为出料口，所述三相混合推力器的进料口用于与所述气体连接管连接；多个所述气体分配管远离所述空气分布头的一端通过环形分配管连通，所述环形分配管上均布有多个L型支管，所述L型支管的顶部伸出所述循环筒，所述L型支管的顶部下方通过气体连接管垂直连接有所述三相混合拉力器，所述三相混合拉力器的顶部为进料口，底部为出料口，所述三相拉力器的进料口与所述气体连接管连接；所述空气分布头的底部出口处通过气体连接管与所述三相混合扰动器的顶部连通，所述三相混合扰动器的顶部为进料口，底部为出料口。优选的，所述三相混合扰动器、所述三相混合推力器以及所述三相混合拉力器的进料口和出料口均为锥形结构，所述进料口的小口端以及所述出料口的小口端均靠近所述筒体设置。优选的，所述气体连接管靠近所述三相混合扰动器、所述三相混合推力器或所述三相混合拉力器的一端的直径逐渐减小，所述气体连接管的直径小于所述三相混合扰动器、所述三相混合推力器和所述三相混合拉力器的进料口的直径，所述气体连接管的外壁与所述进料口的内壁之间设置有间隙。优选的，所述循环筒的底部通过第一支撑固定于所述发酵罐体的内底部，所述发酵罐体的内底部还设置有第二支撑，用于对所述气体分配管进行支撑。优选的，所述第一支撑和所述第二支撑均为T型支撑，所述气体分配管通过固定件与所述第二支撑固定连接。优选的，所述空气分布头的底部出口位于所述循环筒的底部开口的上方，所述三相混合扰动器位于所述循环筒的底部开口的下方。优选的，所述发酵罐体的顶部开口处还设置有折流器。本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：本专利技术采用新的发酵罐结构，满足完全去搅拌、实现发酵过程节能20％～40％的成果；而且实现定向、无滞留区、高气含率、高速旋转混合的工程三传一反条件，充分满足大型发酵罐的各种产品通风发酵条件。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为大型高传质循环式通风发酵罐的结构示意图；图2为图1的A-A剖面图；图3为图1的B-B剖面图；图中，1为发酵罐体，2为循环筒，3为折流器，4为第一支撑，5为三相混合推力器，6为三相混合扰动器，7为第二支撑，8为空气分布头，9为气体分配管，10为环形分配管，11为固定件，12为三相混合拉力器。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。实施例一如图1-3所示，本实施例提供一种大型高传质循环式通风发酵罐，包括发酵罐体1，发酵罐体1内设置有冷却射管，其中，发酵罐体1采用常规的发酵罐体即可，其设置有进料口、出料口，实现进料、出料等；冷却射管为现有装置，生物反应过程的发酵热需要采用循环水间壁换热带走热量，以维持发酵温度控制的目的，冷却射管设置有多组，沿发酵罐体1内壁上下盘制多圈，挂在发酵罐体1内壁的支撑台上，冷却射管内通入有循环冷却水，以带走生物反应过程的发酵热量。发酵罐体1内还固定设置有循环筒2，循环筒2的顶部和底部均开口。循环筒2的底部还连接有通风管，通风管的第一端设置于循环筒2内底部，通风管的第二端伸出发酵罐体1；通风管的第一端开口向下，并连接有空气分布头8，空气分布头8的顶部与通风管的第一端连通，空气分布头8的底部设置有出口，出口的下方连接有三相混合扰动器6；空气分布头8的侧壁通过气体分配管9连接有三相混合推力器5和三相混合拉力器12，三相混合推力器5设置于循环筒2内部，三相混合拉力器12设置于循环筒2的外部。在本实施例中，三相混合扰动器6、三相混合推力器5和三相混合拉力器12均包括圆柱状的筒体，筒体的一端设置有进料口，另一端设置出料口。在本实施例中，空气分布头8的侧壁上水平设置有多个气体分配管9，多个气体分配管9沿圆周均布；每个气体分配管9上方均通过气体连接管垂直连接有若干个三相混合推力器5，三相混合推力器5的底部为进料口，顶部为出料口，三相混合推力器5的进料口用于与气体连接管连接；多个气本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大型高传质循环式通风发酵罐，包括发酵罐体，所述发酵罐体内设置有冷却射管；其特征在于：所述发酵罐体内还固定设置有循环筒，所述循环筒的顶部和底部均开口；所述循环筒的底部还连接有通风管，所述通风管的第一端设置于所述循环筒内底部，所述通风管的第二端伸出所述发酵罐体；所述通风管的第一端开口向下，并连接有空气分布头，所述空气分布头的顶部与所述通风管的第一端连通，所述空气分布头的底部设置有出口，所述出口的下方连接有三相混合扰动器；所述空气分布头的侧壁通过气体分配管连接有三相混合推力器和三相混合拉力器，所述三相混合推力器设置于所述循环筒内部，所述三相混合拉力器设置于所述循环筒的外部。/n

【技术特征摘要】
1.一种大型高传质循环式通风发酵罐，包括发酵罐体，所述发酵罐体内设置有冷却射管；其特征在于：所述发酵罐体内还固定设置有循环筒，所述循环筒的顶部和底部均开口；所述循环筒的底部还连接有通风管，所述通风管的第一端设置于所述循环筒内底部，所述通风管的第二端伸出所述发酵罐体；所述通风管的第一端开口向下，并连接有空气分布头，所述空气分布头的顶部与所述通风管的第一端连通，所述空气分布头的底部设置有出口，所述出口的下方连接有三相混合扰动器；所述空气分布头的侧壁通过气体分配管连接有三相混合推力器和三相混合拉力器，所述三相混合推力器设置于所述循环筒内部，所述三相混合拉力器设置于所述循环筒的外部。


2.根据权利要求1所述的大型高传质循环式通风发酵罐，其特征在于：所述三相混合扰动器、所述三相混合推力器和所述三相混合拉力器均包括圆柱状的筒体，所述筒体的一端设置有进料口，另一端设置出料口。


3.根据权利要求2所述的大型高传质循环式通风发酵罐，其特征在于：所述空气分布头的侧壁上水平设置有多个所述气体分配管，多个所述气体分配管沿圆周均布；每个所述气体分配管上方均通过气体连接管垂直连接有若干个所述三相混合推力器，所述三相混合推力器的底部为进料口，顶部为出料口，所述三相混合推力器的进料口用于与所述气体连接管连接；
多个所述气体分配管远离所述空气分布头的一端通过环形分配管连通，所述环形分配管上均布有多个L型支管，所述L型支管的顶部伸出所述循环筒，所述L型支管的顶部下方通过气体连接管垂直连接有所述三相混合拉力器，所述三相混合拉力器的顶部为进料口，底部为出料口，所述三相拉力器的进料口与所述气体...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙建锋，任维芳，
申请(专利权)人：风之行上海生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31