一种节能发酵罐
专利汇可以提供一种节能发酵罐专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种节能 发酵 罐,基本结构包括罐体、机械搅拌装置及多级射流混合装置,多级射流混合装置包括罐体底部设有与压缩空气进气管相连的空气分布器,在分布器上均布3—8个空气 喷嘴 ,在每个喷嘴后都沿其喷射方向安装有二级或多级射流混合器。 发酵罐 还设置均布的循环吸气管与相应的射流混合器相通,将液面上的空气再吸入发酵罐底部,实现在最少的空气用量下获得最好的溶 氧 效果。，下面是一种节能发酵罐专利的具体信息内容。
1．一种节能发酵罐，基本结构包括罐体(2)、机械搅拌装置(1、 4)及多级射流混合装置(6)，其特征在于多级射流混合装置包括罐 体底部设有与压缩空气进气管(8)相连的空气分布器(5)，在分布 器上均布3-8个空气喷咀(5-1)，在每个喷嘴后都沿其喷射方向安 装有一级射流混合器(6-1)，在一级射流混合器后同轴安装二级射 流混合器(6-2)或多级射流混合器。
2、根据权利要求1所述的节能发酵罐，其特征在于发酵罐设置 有均布的循环吸气管(3)与相应的射流混合器(6)相通，吸气管 上口设置于发酵罐液面上方。
3、根据权利要求2所述的节能发酵罐，其特征在于二级射流混 合器(6-2)的集流口与一级射流混合器(6-1)的出口相连构成封 闭式吸气室(6-3)，吸气室与吸气管(3)相连通。
4、根据权利要求1所述的节能发酵罐，其特征在于二级射流混 合器(6-2)的集流口不与一级射流混合器(6-1)的出口相连，敞 口直接置于发酵液中。
5、根据权利要求1所述的节能发酵罐，其特征在于最后一级射 流混合器的扩散混合室中加装混合元件(6-4)。
6、根据权利要求1所述的节能发酵罐，其特征在于每组射流混 合器的轴线与水平方向夹角为0-35度。
7、根据权利要求1所述的节能发酵罐，其特征在于每组射流混 合器的轴线在水平方向的投影与该投影面上射流混合器出口至罐中 心半径的夹角为0-90度。
8、根据权利要求1所述的节能发酵罐，其特征在于多级射流混 器可在发酵罐内安装一层或多层。
本实用新型涉及到一种节能发酵罐，属于化工设备技术领域，尤 其适用于好氧发酵。
在生物工程中，好氧性微生物的发酵过程大都是采用通入压缩空 气鼓泡和设置机械搅拌来实现氧气供应。而广为采用的发酵罐一般 都采用单口进气或环形分布管进气，用下层搅拌叶配合打碎气泡， 增加气液接触面积，来实现气液传质。此类发酵罐溶氧效果一般， 而空气压缩机和搅拌驱动装置所消耗的电能较大。以青霉素发酵为 例一般用于机械搅拌的装机功率为2-2.4kw/m3发酵液，而通入压缩 空气流量约为1-1.3m3/m3发酵液每分钟，折合空压机功率大致为 3.5-4.6kw/m3发酵液，搅拌与通气功耗之和为5.5-7kw/m3发酵液， 占到总成本相当比例。所以如何降低动力消耗，减小运行成本一直 是发酵业内人士所研究的重要课题。美国曾采用六平叶涡轮加大搅 拌功率至3.5kw/m3发酵液，同时空气用量降为0.3-0.5m3/m3发酵 液每分钟，取得同样的发酵效果，虽然总功率下降了，但同时带来 了发酵罐热负荷的增加，未得到推广。中国专利97236557涉及了一 种高溶氧发酵罐，利用压缩空气的动能，采用环保中常用的曝气装 置作为气液混合器，分别接到空气管道的若干分支上，靠气液在混 合器中的湍动改善溶氧，同时各混合器出口可沿同一圆周的切向喷 射以替代下层搅拌桨，在不提高机械搅拌功耗的情况下，来减小空 气用量，可起到一定效果。其缺点是如不去掉下层搅拌叶，进气量 减小将造成机械搅拌的电耗上升，而在下层搅拌去掉后，其搅拌混 合及打碎气泡功能消失，而从混合器喷出的富氧发酵液的微小气泡 会因浮力迅速上升，故发酵罐下部的发酵液溶氧基本全靠在通过射 流混合器的过程中获得。而因空气进气量及射流混合器数量的局限 性，就决定了发酵罐下部的发酵液的气液传质较中上部效率低，且 不均匀，实际测试也证明此种结构的发酵罐上下部溶氧状况相差较 大。另外上述高溶氧发酵罐在对于空气的利用方式上同通用发酵罐 一样，都是压缩空气从罐底部进入后穿过发酵液层，从发酵液液面 逸出的空气由排气管排出。因氧气在水中的溶解度很小，压缩空气 从罐底升至发酵液面以上的过程中只有极小一部分氧气被利用，以 青霉素发酵为例，经检测发酵液面以上空气中氧气含量只有空气量 的1％被利用，升至液面以上的余气仍极具利用价值，如能将其引 至罐底重复利用则可通过提高空气中氧气的利用率来减少新鲜空气 的用量。
本实用新型的目的在于解决发酵罐下部气液传质效率较低及不 均状况；有效利用液面上部压缩空气的问题。
本实用新型是通过如下方案实现的：这种节能发酵罐，基本结 构包括罐体、机械搅拌装置及多级射流混合装置，多级射流混合装 置包括罐体底部设有与压缩空气进气管相连的空气分布器，在分布 器上均布3-8个空气喷咀，在每个喷嘴后都沿其喷射方向安装有一 级射流混合器，在一级射流混合器后同轴安装二级射流混合器或多 级射流混合器。
所述的节能发酵罐设置有均布的循环吸气管与相应的射流混合 器相通，吸气管上口设置于发酵罐液面上方。
所述的节能发酵罐的二级射流混合器的集流口可与一级射流混 合器的出口相连构成封闭式吸气室，吸气室与吸气管相连通。
所述的节能发酵罐的二级射流混合器的集流口不与一级射流混 合器的出口相连，敞口直接置于发酵液中。
所述的节能发酵罐的最后一级射流混合器的扩散混合室中加装 混合元件。
所述的节能发酵罐的每组射流混合器的轴线与水平方向夹角为 0-35度。
所述的节能发酵罐的每组射流混合器的轴线在水平方向的投影 与该投影面上射流混合器出口至罐中心半径的夹角为0-90度。
所述的节能发酵罐的多级射流混合装置可在发酵罐内安装一层 或多层。
本实用新型的优点是从对液面以上空气回收利用及增加发酵液 通过混合器的循环次数强化罐内尤其是罐体下部发酵液的溶氧两个 角度，实现在最少的空气用量下获得最好的溶氧效果。
下面结合附图进一步说明本实用新型的实施例(以二级射流混 合器为例)：
图1为空气循环式发酵罐剖面示意图 图2为图1的多级射流混合器俯视图 图3为图2的多级射流混合器结构示意图 图4为二级射流混合器中安装肯尼思混合元件示意图 图5为敞口置于发酵罐液之中的多级射流混合器示意图 图中：1、搅拌机2、发酵罐体3、吸气管4、搅拌桨叶 5、空气分布器5-1、空气喷嘴6、射流混合器 6-1、一级射流混合器6-2、二级射流混合器6-3、吸气室 6-4、肯尼思混合元件7、支架8、进气管9、排气管
图1中给出一种循环吸气发酵罐，包括罐体2、机械搅拌装置1、 4、二级射流混合器6，其中在压缩空气进气管8末端接空气分布器 5，其上均布3-8个锥度为7-15度的锥形空气喷嘴5-1，在每个空 气喷嘴后30-80mm沿其喷射方向安装第一级射流混合器6-1，其 前端为喇叭形的集流口，后端为前大后小的、轴向剖面为双曲线的 扩散混合室，在第一级射流混合器6-1后30-80mm同轴安装第二 级射流混合器6-2，其前端为喇叭形的集流口，后端为前小后大 的、轴向剖面为双曲线的扩散混合室。各级射流混合器都通过支架7 固定在罐体上。
按照图1的方式：第二级射流混合器6-2的集流口与第一级射 流混合器6-1的出口相连，构成密闭的吸气室6-3与发酵液隔绝， 吸气管3一端与吸气室6-3相连，一端与发酵液面以上的空气相连。 在此种配合方式下，第一级射流混合器6-1作为气液射流混合器， 靠由空气喷嘴5-1喷出的空气射流来抽吸发酵液，使气液在扩散混 合室内剧烈湍动进行高效传质，二级射流混合器6-2作为液气射流 混合器，靠由一级射流混合器6-1所喷出的富氧发酵液射流来抽吸 发酵液面以上的空气，使之再次回到罐底在二级射流混合器6-2中 再次进行气液传质后重新进入到发酵液环境中实现空气的循环利 用。通过此种方式空气中氧气的利用率可提高1倍以上，进而可大 量减小向发酵罐内通入的新鲜空气量，并且能取得很好的溶氧效果。
图5：给出前后两级射流混合器的配合使用的另一种方式，二级 射流混合器6-2的集流口敞口设置于发酵液中，在此种方式下，一 级射流混合器6-1同样作为气液射流混合器靠由空气喷嘴5-1喷出 的空气射流来抽吸发酵液，在一级射流混合器6-1的扩散混合室中 形成富氧发酵液，而二射流混合器6-2是作为液液混合器，靠一级 射流混合器6-1所喷出的富氧发酵液射流来抽吸周围贫氧发酵液在 扩散混合室中再次强化传质，这样在更充分的利用了压缩空气的动 能的同时也可大大提高发酵液每次通过射流混合器得到气液传质的 循环量，增加发酵液通过射流混合器的循环次数，可显著改善发酵 罐内尤其是中下部发酵液的传质效率与均匀性，以提高整体的溶氧 水平。
另外，为进一步强化混合效果，延长气液的接触时间可在最后 一级射流混合器的扩散混合室内安装各类混合元件，图4中6-4为 肯尼思混合元件。
前述多级空气射流混合系统一般安装于发酵罐底部中央处，也 可根据实际需要在罐内安装一层或多层。
发酵罐的机械搅拌的下层搅拌浆可去掉，空气分布器5与空气 进气管8相连，置于罐底中央位置，其上均布4个弯曲的圆锥型空 气喷嘴3，各喷嘴的喷射方向在水平方向的投影与该投影面上射流 混合器出口至罐中心半径夹角为45度，并与搅拌转向一致。在距空 气喷射口50mm处沿其喷射方向安装一级射流混合器6-1，在一级射 流混合器后50mm同轴安装二级射流混合器6-2,4个二级射流混合 器的出口所在圆周直径为罐体的直径的三分之一左右。各混合器的 轴线与水平方向夹角为15度。二级射流混合器6-2的集流口与一 级射流混合器6-1的出口相连，构成密闭的吸气室6-3，与发酵液 隔离，吸气管3一端与吸气室6-3连接，另一端开口于发酵罐内发 酵液面以上空间。
| 标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
|---|---|---|
| 发酵 | 2020-05-12 | 16 |
| 发酵蚕豆乳、风味发酵蚕豆乳、发酵型蚕豆酸乳饮料及其制备方法 | 2020-05-12 | 837 |
| 一种利用柠檬酸发酵液为原料发酵生产L-苹果酸的方法 | 2020-05-12 | 622 |
| 一种具有调节发酵环境的发酵烘干机 | 2020-05-11 | 857 |
| 果蔬发酵液、果蔬发酵饮料及其制备方法 | 2020-05-12 | 935 |
| 一种天然蔬果发酵饮料 | 2020-05-11 | 628 |
| 一种新型葡萄酒发酵罐 | 2020-05-13 | 26 |
| 一种泡菜发酵装置 | 2020-05-13 | 847 |
| 一种发酵泡菜装置 | 2020-05-13 | 908 |
| 一种发酵均匀且快速降温的发酵箱 | 2020-05-12 | 318 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
