技术领域
[0001] 本
发明涉及
微生物发酵领域，特别涉及一种厌氧
发酵罐。
背景技术
[0002] 生物
能源化工是二十一世纪的重点发展工业，其核心设备厌氧发酵罐体积越来越大，目前我国单台发酵罐容积已达3500立方米，对于体积如此大的厌氧发酵罐，如何做好系统设计和降低能耗已经成为一个迫切需要解决的课题。
[0003] 厌氧发酵罐的功能是为微生物的生长提供优良条件，以便满足微生物的生长和繁殖。在厌氧发酵罐中，这些生物发挥其催化或新陈代谢的功能，并产生常规化学反应难以获得的反应物和
代谢物。
[0004] 如图1-2所示，现有的厌氧发酵罐包括一圆柱状的罐体1和多个搅拌器2，每一搅拌器包括一旋
转轴21和一个搅拌
叶轮22，每一搅拌叶轮22包括多个桨叶220。该些
旋转轴21沿着该罐体1的径向分布，并且连接于该罐体1的壁面上。使用时，该些搅拌叶轮22带动该些桨叶220快速旋转，以便实现搅拌发酵液内固体原料的目的。如图2所示，该些桨叶220在局部产生第一
流体波3，该些第一流体波3均具有一个第一流向4，由于相邻的两个第一流向4的方向相反，因此不能够形成整体的旋转
涡流。
[0005] 另外，罐体底部无法得到搅拌器的充分搅拌，并且经常存在因搅拌不均而造成的原料沉积现象。
发明内容
[0006] 本发明要解决的技术问题是为了克服
现有技术中厌氧发酵罐的底部经常存在因搅拌不均而造成的原料沉积的
缺陷，提供一种厌氧发酵罐，该厌氧发酵罐的底部不仅搅拌均匀而且也不存在原料沉积的问题。
[0007] 本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
[0008] 一种厌氧发酵罐，其包括一罐体和多个搅拌器，该些搅拌器均包括一旋转轴和位于该旋转轴一端的搅拌叶轮，其特点在于，每一旋转轴的另一端均与该罐体的内壁面的一连接区域固定连接且每一旋转轴的轴线与该连接区域的法线成一夹
角。
[0009] 较佳地，每一旋转轴的轴线在该旋转轴的连接区域的法线和该罐体的轴线所确定的平面内具有一第一投影线，每一第一投影线与该第一投影线所对应的法线成20°至70°的夹角。
[0010] 较佳地，每一旋转轴的轴线在过该旋转轴的连接区域的法线且垂直该罐体的轴线的平面内具有一第二投影线，每一第二投影线与该第二投影线所对应的法线成20°至70°的夹角。
[0011] 较佳地，该些搅拌器均布于该罐体的内壁面上。
[0012] 较佳地，随着搅拌器与罐体底部距离的减小，该些搅拌器分布
密度逐渐增大。
[0013] 本发明提供了一种厌氧发酵罐。通过将该旋转轴设置成与其固定连接的连接区域的法线成一夹角的形式，进而促使发酵液形成沿着罐体轴向的翻滚混合和/或形成发酵液沿着罐体径向的翻滚混合，因此极大地提高了固体原料在发酵液内的分布均匀度。
附图说明
[0014] 图1为现有的厌氧发酵罐使用时的主视图。
[0015] 图2为现有的厌氧发酵罐使用时的俯视图。
[0016] 图3为本发明较佳
实施例的厌氧发酵罐使用时的主视图。
[0017] 图4为本发明较佳实施例的厌氧发酵罐使用时的俯视图。
[0018] 图5为本发明较佳实施例的另一结构的厌氧发酵罐的主视图。
[0019] 附图标记说明：
[0020] 现有的厌氧发酵罐：
[0021] 罐体：1 搅拌器：2
[0022] 第一流体波：3 第一流向：4
[0023] 旋转轴：21 搅拌叶轮：22
[0024] 桨叶：220
[0025] 本发明的厌氧发酵罐：6
[0026] 罐体：61 轴线：62
[0027] 法线：63 流体波：64
[0028] 下倾分流：65 挡液装置：66
[0029] 下滑分流：67 回旋分流：68
[0031] 旋转轴：50 第一投影线：501
[0032] 第二投影线：502 涡旋分流：640
具体实施方式
[0033] 下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。
[0034] 如图3所示，本实施例的厌氧发酵罐6包括一罐体61、八个搅拌器5和一挡液装置66。该罐体61具有一轴线62。每一搅拌器5通过其旋转轴50与该罐体61的内壁面的一连接区域固定连接。该挡液装置66包括至少一斜坡面，该些斜坡面用于阻挡并反弹射向其的流体。
[0035] 如图3所示，每一旋转轴50的轴线在其连接区域的法线63与该轴线62所形成平面内的投影为第一投影线501。该第一投影线501与该法线63的夹角为α，α取值范围为20°至70°，因此该旋转轴50具有沿着圆柱形的罐体轴向的倾斜，即轴向倾斜。由于旋转轴50具有轴向倾斜，使用时，该流体波64具有排向该挡液装置66的下倾分流65，该下倾分流65在撞击该挡液装置66后形成下滑分流67和回旋分流68，进而促使发酵液形成沿着罐体轴向的翻滚混合，最终实现该厌氧发酵罐6底部的均匀搅拌和原料不沉积。
[0036] 如图4所示，每一旋转轴50的轴线在过其连接区域的法线63垂直于该轴线62的平面内的投影为第二投影线502。该第二投影线502与该法线63的夹角为β，β取值范围也为20°至70°，因此该旋转轴50具有沿着罐体径向的倾斜，即径向倾斜。由于旋转轴50具有径向倾斜，使用时，该些搅拌器除了对发酵液单独地进行局部旋转搅拌外，还具有局部的涡旋分流640，该些局部的涡旋分流640共同作用，带动发酵液绕着罐体的轴线62整体涡旋运动，因此形成发酵液沿着罐体径向的翻滚混合，发酵液经过罐体径向的翻滚混合后均匀度得到了进一步地提高。
[0037] 综上可知，为了做好厌氧发酵罐内的总体混合，不仅运用了在两维度斜插搅拌器的方式，即沿着厌氧发酵罐轴向和径向都倾斜，还改进了搅拌叶轮的结构并且运用了挡液装置。另外，结合发酵液内原有的气泡浮动和厌氧发酵罐内外之间的液体循环，本实施例的厌氧发酵罐不仅能够使得培养基和菌体得到充分的混合，还能够大大地降低能耗。
[0038] 从能耗来说，在同等搅拌排液能
力的情况下，本实施例的厌氧发酵罐的搅拌能3
耗降低至44kw，厌氧发酵罐的体积为3500m，也就是发酵液充分混合的运行能耗仅为
3 3
0.012kw/m（44kw/3500m），因此单位体积搅拌功率极低，即排液效率较高。
[0039] 如图5所示，在本实施例的厌氧发酵罐内，该挡液装置66还可以采用开口向下抛物面的形式，此时挡液装置66的底部需要支撑杆件69，支撑杆件可以使用市售的工字
钢。
[0040] 另外，该些搅拌器5可以均布于该罐体的内壁面上，也可以采用位于该罐体的下部的搅拌器5较位于该罐体的上部的搅拌器5密集的分布方式，以便解决下层发酵液比上层发酵液浓度大的问题。
