一種甲醇蛋白氣升式外循環發酵罐制造技術

本實用新型專利技術具體提供了一種甲醇蛋白氣升式外循環發酵罐，包括罐體，設置在罐體內部的導流筒以及設置在罐體外部的循環泵和換熱器，罐體和導流筒之間設置有文氏管，文氏管的上部設置有進氣口，文氏管上方設有循環進料裝置，該循環進料裝置的出口端與文氏管的頂部相連，循環進料裝置進口端與換熱器相連，導流筒內縱向設置有多個空氣再分布器，多個空氣再分布器之間為非平行布置。該甲醇蛋白氣升式外循環發酵罐能耗低，結構簡單，無需安裝結構復雜的攪拌系統；剪切力小，對生物細胞損傷小；傳熱好，能除去發酵熱以控制適宜的發酵溫度；同時，相間傳質均勻，非平行布置的空氣再分器能夠增加物料的湍流程度，氣泡細碎效果更好，從而使氣體分布更加均勻。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本技術具體提供了一種甲醇蛋白氣升式外循環發酵罐，包括罐體，設置在罐體內部的導流筒以及設置在罐體外部的循環泵和換熱器，罐體和導流筒之間設置有文氏管，文氏管的上部設置有進氣口，文氏管上方設有循環進料裝置，該循環進料裝置的出口端與文氏管的頂部相連，循環進料裝置進口端與換熱器相連，導流筒內縱向設置有多個空氣再分布器，多個空氣再分布器之間為非平行布置。該甲醇蛋白氣升式外循環發酵罐能耗低，結構簡單，無需安裝結構復雜的攪拌系統；剪切力小，對生物細胞損傷小；傳熱好，能除去發酵熱以控制適宜的發酵溫度；同時，相間傳質均勻，非平行布置的空氣再分器能夠增加物料的湍流程度，氣泡細碎效果更好，從而使氣體分布更加均勻。【專利說明】一種甲醇蛋白氣升式外循環發酵罐
本技術涉及甲醇蛋白發酵裝置，具體涉及一種甲醇蛋白氣升式外循環發酵罐。
技術介紹
目前，甲醇蛋白大規模生產選用機械攪拌式發酵罐，如圖1所示，而就現在的實際情況，只能選用罐群，這不但造成電耗高，增加成本，而且給生產帶來很大的安全隱患，基本建設投資也會增大，裝置的自動化水平也受到一定的影響，生產管理也非常麻煩。 另外，氣升式外循環發酵罐是應用較廣泛的生物反應設備，如圖2所示，此氣升式外循環發酵罐主要由罐體、導流筒、再分布器、冷卻器以及罐體外的循環泵、換熱器等組成。這類反應器與機械攪拌式發酵罐相比，具有結構簡單、不易染菌、溶氧效率高、能耗低等優點。目前國內在谷氨酸、抗生素、黃原膠、糖化酶、檸檬酸、廢水處理等領域應用十分廣泛。 然而，甲醇蛋白由于濃度低，粘度小，采用傳統氣升式外循環發酵罐需要較多的壓縮空氣而且容易產生相間接觸不良，湍流程度也較低，因而影響傳質，導致回收率、效率偏低。
技術實現思路
本技術的目的是克服現有甲醇蛋白機械攪拌式發酵罐電耗高、設備投資高以及傳統氣升式外循環發酵罐相間混合接觸差的問題。 為此，本技術提供了一種甲醇蛋白氣升式外循環發酵罐，包括罐體，設置在罐體內部的導流筒以及設置在罐體外部的循環泵和換熱器，所述罐體和導流筒之間設置有文氏管，所述文氏管的上部設置有進氣口，所述文氏管上方設有循環進料裝置，該循環進料裝置的出口端與文氏管的頂部相連，所述循環進料裝置進口端與換熱器相連，所述導流筒內縱向設置有多個空氣再分布器，所述多個空氣再分布器之間為非平行布置。 上述文氏管為兩個。 上述文氏管延伸至罐體的底部。 上述空氣再分布器上設置有多個斜孔。 上述斜孔斜向貫穿空氣再分布器的上下表面。 上述空氣再分布器與水平面呈現一定的夾角，且夾角范圍為5°?10°。 本技術的有益效果: (I)與傳統的機械攪拌式發酵罐相比，能耗低，結構簡單，無需安裝結構復雜的攪拌系統；剪切力小，對生物細胞損傷小；傳熱好，能除去發酵熱以控制適宜的發酵溫度。 (2)與傳統氣升式外循環發酵罐相比，相間傳質均勻。由于液體不斷循環，可使氣、液、固三相均勻混合；斜角度非平行布置的空氣再分器能夠增加物料的湍流程度，氣泡細碎效果更好，從而使氣體分布更加均勻。 以下將結合附圖對本技術做進一步詳細說明。 【專利附圖】【附圖說明】 圖1是傳統機械攪拌式發酵罐的結構示意圖。 圖2是傳統氣升式外循環發酵罐的結構示意圖。 圖3是本技術氣升式外循環發酵罐的結構示意圖。 圖4是本技術氣升式外循環發酵罐中空氣再分布器的截面示意圖。 附圖標記說明:1、進氣口 ；2、文氏管；3、發酵液進料口 ；4、罐體；5、導流筒；6、空氣再分器；7、發酵液出料口 ；8、循環泵；9、發酵液出口 ；10、換熱器；11、排氣口 ；12、循環進料裝置；13、斜孔。 【具體實施方式】 實施例1: 為了克服現有甲醇蛋白機械攪拌式發酵罐電耗高、設備投資高以及傳統氣升式外循環發酵罐相間混合接觸差的問題，本實施例提供了一種如圖3和圖4所示的甲醇蛋白氣升式外循環發酵罐，包括罐體4，設置在罐體4內部的導流筒5以及設置在罐體4外部的循環泵8和換熱器10，所述罐體4和導流筒5之間設置有文氏管2，所述文氏管2的上部設置有進氣口 I，所述文氏管2上方設有循環進料裝置12，該循環進料裝置12的出口端與文氏管2的頂部相連，所述循環進料裝置12進口端與換熱器10相連，所述導流筒5內縱向設置有多個空氣再分布器6，所述多個空氣再分布器6之間為非平行布置。 如圖3所示，該甲醇蛋白氣升式外循環發酵罐與圖1所示的傳統機械攪拌式發酵罐相比，其罐體4內部沒有攪拌器，而是設置有一個導流筒5，無需安裝結構復雜的攪拌系統，密封也容易保證，加工制造方便，設備投資低。同時，其內部無運動部件，具有較小的剪切應力，能量耗散很均勻，對甲醇蛋白此種剪切力敏感物料具有特別重要的意義。 本實施例中，物料由發酵液進料口 3進入，經過發酵液出口 9進入循環泵8，然后被打入循環進料裝置12中，循環進料裝置12的出口端連接文氏管2，所述文氏管2為兩個，該文氏管2延伸至罐體4的底部，物料經過文氏管2下降到罐體4 ;一方面，在要求空氣量不大時，文氏管2的收縮段中液體的流速增加，形成真空將空氣從進氣口 I吸入至罐體4底部，無需空壓機，耗電功率小，通過氣液混合物的湍流作用而使空氣氣泡分割細碎，并使空氣氣泡與物料充分混合，另一方面經過多層空氣再分布器6使空氣氣泡分割，從而使空氣與導流筒5內的物料密切接觸。物料再次經過發酵液出口 9進入循環泵8打入外循環管，形成循環流動，在外循環管中加入換熱器10，換熱器10吸收整個發酵過程產生的熱量，除去發酵熱以控制適宜的發酵溫度。發酵結束后發酵液成品從發酵液出料口 7排出，氣體則從排氣口 11排出。 實施例2: 在實施例1的基礎上，如圖4所示，所述空氣再分布器6上設置有多個斜孔13，該斜孔13斜向貫穿空氣再分布器6的上下表面，氣液混合物從斜孔13通過，使相間傳質更加均勻；同時，所述空氣再分布器6與水平面呈現一定的夾角，且夾角范圍為5°?10°，這樣可以防止小氣泡并為大氣泡，也能減少物料的結垢。 如圖2所示的傳統氣升式外循環發酵罐需要較多的壓縮空氣而且容易產生相間接觸不良，湍流程度也較低，影響傳質，導致回收率、效率偏低，本技術提供的甲醇蛋白氣升式外循環發酵罐與傳統氣升式外循環發酵罐相比，相間傳質均勻。由于液體不斷循環，可使氣、液、固三相均勻混合；斜角度非平行布置的空氣再分器6能夠增加物料的湍流程度，氣泡細碎效果更好，從而使氣體分布更加均勻。 綜上所述，本技術提供的這種甲醇蛋白氣升式外循環發酵罐與傳統的機械攪拌式發酵罐相比，能耗低，結構簡單，無需安裝結構復雜的攪拌系統；剪切力小，對生物細胞損傷小；傳熱好，能除去發酵熱以控制適宜的發酵溫度。而與傳統氣升式外循環發酵罐相比，相間傳質均勻，由于液體不斷循環，可使氣、液、固三相均勻混合；斜角度非平行布置的空氣再分器能夠增加物料的湍流程度，氣泡細碎效果更好，從而使氣體分布更加均勻。 以上例舉僅僅是對本技術的舉例說明，并不構成對本技術的保護范圍的限制，凡是與本技術相同或相似的設計均屬于本專利技術的保護范圍之內。【權利要求】1.一種甲醇蛋白氣升式外循環發酵罐，包括罐體(4),設置在罐體(4)內部的導流筒(5)以及設置本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種甲醇蛋白氣升式外循環發酵罐，包括罐體(4)，設置在罐體(4)內部的導流筒(5)以及設置在罐體(4)外部的循環泵(8)和換熱器(10)，其特征在于：所述罐體(4)和導流筒(5)之間設置有文氏管(2)，所述文氏管(2)的上部設置有進氣口(1)，所述文氏管(2)上方設有循環進料裝置(12)，該循環進料裝置(12)的出口端與文氏管(2)的頂部相連，所述循環進料裝置(12)進口端與換熱器(10)相連，所述導流筒(5)內縱向設置有多個空氣再分布器(6)，所述多個空氣再分布器(6)之間為非平行布置。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：巨立讓，鄭臣潔，董維興，喬玉苗，閆偉強，
申請(專利權)人：河南省九冶化工設備有限公司，
類型：新型
國別省市：河南;41