本发明专利技术涉及到一种“气混节能生物反应器”，其特征在于包括对发明专利技术人“阻沫回收”系列发明专利技术技术的集成应用和在“L.L管”设计基础上创新发明专利技术的“Y.L管”以及“气流分配站”和“混流仓”与“导流罩”组合；使反应器内空气流与发酵液充分扩大接触面，有效增加发酵菌溶氧吸收量，从而完全取代传统发酵罐依赖电机带动机械搅拌的气流混融方法和设备，比机械搅拌发酵罐气液混和的耗能降低了100％，实现清洁、节能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物发酵领域，特别是一种取代传统用电机作动力的机械搅拌发酵罐，以空气作为动力推混空气和料液达到机械搅拌同样效果的“气混节能生物反应器”的研制。
技术介绍
本专利技术是在本专利技术人已获专利技术专利的“生物发酵用多功能复合型阻沫回收装置” 以及已申请专利技术专利的“高效生物消沫器”和“智能清洁型生物发酵增产装备”技术集成的基础上专利技术创新而成。专利技术专禾Ij《生物发酵用多功能复合型阻沫回收装置》(专利号 ZL200810125603. 9)和《高效生物消沫器》(公布号CN101921703A)、《智能清洁型生物发酵增产装备》(公布号CN101948747A)技术和产品的研发成功，为生物发酵中泡沫太大难以控制的品种生产提供了一个极好的“消沫、增产、清洁、节能”四合一技术装备。但是，对于生产过程中泡沫相对较少，直观威胁感不大的生产企业，尽管能耗仍然很高，多年来日复一日，已经习以为常，难以痛下投资决心，致使发酵高能耗的困局一直停留在犹豫中延续。生物发酵行业节能减排总体仍未见有大的突破。生物发酵为高能耗产业，生产中除了制造无菌压缩空气需要高耗能外，用于带动机械搅拌混合料、气的电机。搅拌耗能占发酵总能耗的30%以上。以120m3发酵罐为例，驱动搅拌配套电机为150KW，按每批运行200小时计算，一台罐一个发酵周期耗电总量达到3 万多度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决用户的实际利益，用技术集成和技术创新提供一项投资更省、效益更好、节能幅度更大的高效节能装置；即利用发酵必备的压缩无菌空气作为动力混溶气流，替代和取消传统用电机作为动力的机械搅拌，优化气流的澎扩效应，扩大气液接触面，增加溶解氧的生成和利用，达到和机械搅拌一样的效果。节约搅拌用电100%。本专利技术是通过下述技术方法实现的1、一种能够按需均分总进气、有效消除反应器内料液贫氧和富氧盲区的“气液分配站”，其特征是反向调整传统发酵罐进气口，升高进气终管底盘，改单口进气为中心引入， 八方分流，多点送气。功能范围从传统罐进气流依靠罐底反射扩大到了直接均流。整体结构呈互通式烛台状，为集约进气和均勻送气枢纽。2、一种能够正向提高送气速率、强化气体澎涨、反向负压吸入、促使气液流按环向循环的“Y. L管”。“Y. L管”为本专利专利技术人的既有专利技术专利“L. L 管”(ZL2010102^220. 8-0041)根据不同作用对象创新专利技术的系列型。其特征是形似敞顶塔，包括活动卡盘主盘、封闭式进气道、半敞球型吸入窗、气液混和腔室、流体加速管和混流澎射口。以活动卡盘整体对接立于烛台式气流分配站的气流出口卡盘基座上。运行时利用进气动力，下吸上喷，为气混的核心部件。3、一种能够把反应器容积分为内仓和外廓、上下通透的圆柱形薄壁结构“混流仓”。其特征是形同柱形容器内胆，底部以数个通透式支撑座抬升紧固，顶部由单框组成迴流窗与“导流罩”相接。中心为全空腔，按不同功能分为“喷流室”、“混流室”和“分流室”。 液气流在Y. L管作用下沿仓壁从内向外廓往返循环。4、一种能够分流和引流的“导流罩”。其特征是形同一顶无底的巨碟，像顶蓬一样盖于“混流仓”顶部，四沿与迴流窗以单框和支撑架紧固，中空部分即为“升流井”，为利用溶氧后的尾气排放通道，同时起到对气混流的拉升和调代谢的正常循环。附图说明图1为本专利技术“气混节能生物反应器”装置的总体结构示意图(图右下附图为传统机械式搅拌发酵罐结构对比示意图)。图2为本专利技术装置中“Y. L管”立面简图。图3为本专利技术装置中“气流分配站”平面简图。图4为本专利技术装置中“气流分配站”结构示意图。图5为本专利技术装置中“混流仓”和“导流罩”结构示意图。具体实施方法一、本专利技术“气混节能生物反应器”除了相关专利技术专利中的技术集成外，创新专利技术如下部件①“气流分配站”“气流分配站”(6)由一根进气总管(6-1)和1根送气环管(6-2)组成，其位居中心的总进气管终端和环管间以若干送气支管(6-3)由中心呈辐射状内通相连(图幻。各管上平面均布送气立管，管口置活动卡盘基座(6-4)。总管终端底部另置灭菌用排污管(6-5) (图4)。排污管穿过反应器底在器外另置阀门控制(图1)。② “Y. L 管”“Y.L管” (7)由一组变径管和一个半敞式球形壳体组成，下置底座卡盘(7-1)。整体呈喇叭状敞顶塔式结构，自下而上按功能区分为“进气道”(7-2)、吸料窗(7-3)、混成室 (7-4)、加速管(7-5)和“澎射口” (7-6)(图 2)。③“混流仓”“混流仓”⑶为圆柱形薄壁结构体。其顶部用支撑柱与“导流罩”(9)外沿相接， 组合成“迴流窗”(8-6)，下部整体置于支撑架(13)上，与器底作用构成吸流池(8-6)。仓内为空腔通透式，按区位功能自下而上依次分为喷流室(8-1)、混流室(8- 和分流室(8-3) (图 5)。④“导流罩”“导流罩”(9)为锥形薄壁无底碟状结构(8-4)，中空部分形成升流井(8-5)(图5)。专利技术效果本专利技术与传统以电机带动的机械搅拌式发酵罐相比，具有以下优势①增加装料量10-20%，对生物反应器的有效容积利用率达到85%以上。②无菌空气回收利用率可以达到40%，降低空气动力能耗30-40%。化学消泡剂用量减少50 80 %，蒸发量降低40 60 %。 ③消除机械噪音，保护环境，有利于安全生产。 ④节约电机和机械搅拌的购置、安装和维修成本。 ⑤节能显著，节约搅拌用电机负荷100%。权利要求1.一种“气混节能生物反应器”，其特征在于包括①一安装在生物反应器(1)底部与空气进气管末端相连接为器内均衡送气的“气流分配站” (6)。②一安装在“气流分配站”(6)各路送气口的“Y.L管”(7)。③一安装在“生物反应器”(1)容器内的“混流仓”(8)。④一安装在“混流仓”(8)顶部的“导流罩”(9)。⑤一安装在排气管中部和进气管中部的“消沫回收器”(11)、“L.L管”0)、减阻槽(5)2.按照权利要求①所述的“气流分配站”(6)，其特征是包括进气总管(6-1)、进气环管(6-2)、进气支管(6-3)、Y. L管对接卡盘基座(6-4)和灭菌排污管(6_5)。该系列管道组合均为互通，以总进气管(6-1)送气口为中心，四周呈辐射状与进气环管相接，形似烛台， 整体安装在生物反应器底中心部，为反应器进气和送气通道。3.按照权利要求②所述的“Y.L管”(7)，为本专利权人既有专利技术专利“L. L管”根据不同作用对象研制的系列型号。其特征是该部件为半敞开式组合结构，由对接卡盘(7-1)、柱锥组合形进气道(7-2)、球形半敞式吸入口(7-3)、气液混合腔体(7-4)、流体加速管(7-5) 和澎射口(7-6)组成。整体对接于“气流分配站”(6)的卡盘基座上。4.按照权利要求③所述的“混流仓”(8)，其特征是包括“喷流室” (8-1)、混流室(8-2)、 分流室(8-3)、迴流窗(8-5)和“吸流池”(8-6)。整体为薄壁空腔圆柱形结构、上下敞空。5.按照权利要求④所述的“导流罩”(9)，其特征是整体呈无底巨碟状，置于“混流仓”(8)顶部。其中空部分即为“升流井”(8-4)，以支撑架和“迴流窗”(8-5)框紧固于混流仓⑶顶，形同仓盖。6.按照权利要求⑤所述的“消沫回收器”(11)、“L.L管”(4)和“减阻槽本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种“气混节能生物反应器”，其特征在于包括：①一安装在生物反应器（１）底部与空气进气管末端相连接为器内均衡送气的“气流分配站”（６）。②一安装在“气流分配站”（６）各路送气口的“Ｙ．Ｌ管”（７）。③一安装在“生物反应器”（１）容器内的“混流仓”（８）。④一安装在“混流仓”（８）顶部的“导流罩”（９）。⑤一安装在排气管中部和进气管中部的“消沫回收器”（１１）、“Ｌ．Ｌ管”（４）、减阻槽（５）
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李明忠，
申请(专利权)人：李明忠，
类型：发明
国别省市：64
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