一种气泡射流耦合撞击流强化好氧发酵工艺装置制造方法及图纸

技术编号:36955374 阅读:79 留言:0更新日期:2023-03-22 19:15
一种气泡射流耦合撞击流强化好氧生物发酵工艺装置,涉及一种发酵工艺及装置,为好氧菌在培养液中的发酵提供良好的氧环境。所述发酵工艺结合气泡射流技术与撞击流技术,工作时气泡射流在罐体中发生撞击,形成高度湍动的撞击区并产生大量无序涡结构。喷嘴中气液剪切、卷吸形成气泡射流,并且气泡射流撞击时气泡发生破碎,形成微气泡群,增大气液接触面积,强化气液传质效果,有利于提高发酵反应效率。无需机械搅拌形成微气泡群,强化气液传质和内部混合,可有效调控液体溶氧量,能够提高发酵效率和反应效率且具有结构简单、混合过程不损伤菌群、溶氧量大、易于清洗消毒、耗能低、价格低廉等特点。可用于多物系、复杂流体环境的好氧发酵过程,适用于生物工程领域。适用于生物工程领域。适用于生物工程领域。

【技术实现步骤摘要】
一种气泡射流耦合撞击流强化好氧发酵工艺装置


[0001]本专利技术涉及一种发酵工艺装置,特别是涉及一种气泡射流耦合撞击流强化好氧发酵工艺装置。

技术介绍

[0002]好氧菌类的发酵过程对液体含氧量要求高,需维持液体环境下菌类的呼吸平衡。菌类受力敏感,受到机械碰撞容易造成菌类自溶降低产量,且发酵过程流体环境复杂,一般为多物系、多组分的发酵过程。
[0003]气泡射流技术结合撞击流技术能够显著强化液体中氧的传递,并可通过气泡射流水力工况调控液体溶氧量。液体内部撞击产生大量无序涡结构会破碎气泡并扰动上升过程的气泡流型,形成由罐体底部至液面的环形涡流区,对液体不同液位的氧传质有利并能保证多物系流体环境下的菌群密度分布均匀。
[0004]传统发酵工艺装置,直接在气液进料过程完成了气液传质和内部混合的强化降低了液体溶氧量,装置结构混合过程溶氧量低、损伤菌群,同时,现有装置不易于清洗消毒、耗能大,影响发酵效率和反应速率,特别不适宜用于多物系、复杂流体环境的好氧发酵。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种气泡射本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气泡射流耦合撞击流强化好氧发酵工艺装置,该装置包括罐体、溢流口、夹套、闸阀、喷嘴、进气口、进液口、流量计、排气口、排液口、集气瓶、集液桶、储液筒、储气瓶、气泵、液泵、气压计、在线溶解氧浓度监测仪,其特征在于,所述装置气泡射流发生系统设置于发酵罐两侧,喷嘴水平同轴设置于罐体侧面,分别与气泵、液泵流量计相连,发酵罐两侧设有储气桶和储液筒供应气液原料,集气筒和集液筒收集气液产物;气泡射流发生系统为耦合气泡射流和撞击流混合构成;装置中喷嘴中气液剪切、卷吸形成气泡射流,并在罐体内撞击区产生高度湍动生成大量无序涡流,气泡射流撞击气泡发生破碎,形成微小气泡群,撞击后径向气泡射流流型发生转变,流体内部形成环形涡流区运动形式,完成气液接触、混合;气液泵送至喷嘴中预混,经喷嘴结构变化产生压力差,气体以气泡形式发散于液体中形成气泡射流;撞击流通过在罐体两侧水平对称布置两个喷嘴,两侧气泡射流同时射出于轴线中心位置撞击,撞击后两股流体径向偏转,流场内部形成多种交替涡流、环形涡流流型;喷嘴的一侧为三段变径结构对应于喷嘴内设的进液口,处于同一个轴线;喷嘴腔内的上部开制有进气口,进气口的内口与喷嘴内设的进液口锥面相对,进液口的进口端与喷嘴的另一端呈垂直...

【专利技术属性】
技术研发人员:张建伟张金董鑫冯颖
申请(专利权)人:沈阳化工大学
类型:发明
国别省市:

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