專利名稱：對偶脈沖供氣環(huán)流發(fā)酵罐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及微生物的液體深層發(fā)酵生產(chǎn)設(shè)備，屬于微生物發(fā)酵設(shè)備技術(shù)。
實現(xiàn)本實用新型目的所采取的技術(shù)方案是，它仍具有罐體、設(shè)在罐體底部的供氣管、設(shè)在罐體上部的排氣管以及液料進(jìn)出口管，而其改進(jìn)點在于，供氣管至少有2個，而供氣管沿罐體圓周相對配置，在供氣管的出口端至少裝接有1個微孔空氣分布器。而小罐徑的本實用新型也可以只設(shè)1個供氣管。
而供氣管和設(shè)在每個供氣管的出口端的微孔空氣分布器，隨著罐體內(nèi)徑的增大而相應(yīng)增加，以適應(yīng)進(jìn)入不同內(nèi)徑規(guī)格的罐體內(nèi)的空氣分布達(dá)到最佳狀態(tài)的需要。
為了有效提高工作過程的自動化程度，本實用新型在其供氣管的進(jìn)口端設(shè)有電動閥，且電動閥與自動控制器電氣和/或電信連接。
而本實用新型在其罐體的周壁處，還設(shè)有溫度調(diào)節(jié)裝置。所說的溫度調(diào)節(jié)裝置本實用新型所推薦的是夾套式溫度調(diào)節(jié)裝置和水汀式溫度調(diào)節(jié)裝置。當(dāng)工作環(huán)境溫度達(dá)到發(fā)酵溫度時，則本實用新型可以不設(shè)或不啟用溫度調(diào)節(jié)裝置。而當(dāng)工作環(huán)境溫度高于或低于發(fā)酵溫度時，則向所說溫度調(diào)節(jié)裝置分別供以冷水或熱水。
而所說的微孔空氣分布器，是具有阻止發(fā)酵液反流功能的類似于微孔濾膜的空氣分布器。本實用新型優(yōu)選的微孔空氣分布器，是管型微孔空氣分布器，或者是錐型微孔彈性膜空氣分布器。
而管型微孔空氣分布器系微孔管狀體，且其一端是開口的，而其另一是封口的，在其開口端的管內(nèi)孔設(shè)有內(nèi)螺紋，而其封口端則呈球形?？赏ㄟ^其開口端所設(shè)的內(nèi)螺紋與供氣管實現(xiàn)裝接。由于管型微孔空氣分布器，是采用金屬例如鋁、銅、鐵粉末或非金屬例如碳、石英砂等經(jīng)由高溫?zé)Y(jié)工藝而制成的，其所具有的微細(xì)通孔呈迷宮狀，而能夠達(dá)到阻止發(fā)酵液料反流的目的，且由于由該微孔空氣分布器進(jìn)入罐體內(nèi)液料中的空氣氣泡微細(xì)，而有效提高了所進(jìn)入的空氣中所含有的氧氣在液料中的溶解程度。
而錐型微孔彈性膜空氣分布器，由錐型殼體、微孔彈性膜例如微孔彈性塑料膜，或者是微孔彈性橡膠膜等和壓緊螺母所組成，且微孔彈性膜、錐型殼體和壓緊螺母三者通過錐型殼體與壓緊螺母的螺紋連結(jié)而固定成在一起?？赏ㄟ^設(shè)在錐型殼體小口徑端的外螺紋而與供氣管實現(xiàn)裝接。由于微孔彈性膜軸向所設(shè)的微細(xì)通孔，會在所說彈性膜處于供氣受壓而膨脹狀態(tài)下開通，而在停止供氣非受壓而收縮狀態(tài)下關(guān)閉，從而達(dá)到了既能供氣而又能阻止液料反流的目的。且如同上述管狀微孔空氣分布器那樣，由于由該微孔空氣分布器進(jìn)入罐體內(nèi)液料中的空氣氣泡微細(xì)，而有效提供了所進(jìn)入的空氣中所含有的氧氣在液料中的溶解程度。
本實用新型上述技術(shù)方案得以實施后，與已有技術(shù)相比較，特別是與機(jī)械攪拌發(fā)酵罐相比較，其所具有的結(jié)構(gòu)簡單合理，工作過程自動化程度高，操作清洗方便，空氣與發(fā)酵液兩者接觸面積大，發(fā)酵液反復(fù)循環(huán)而攪拌效果好，氣液混合均勻充分，工作效率高、節(jié)約能源等特點，是顯而易見的。
本實用新型的具體實施方式
之一，請參讀附


圖1至4。它由罐體1、供氣管2、排氣管3、電動閥4、管型微孔空氣分布器5、自動控制器7和液料進(jìn)出口管8所組成。且在罐體1的周壁外設(shè)有夾套式溫度調(diào)節(jié)裝置6；2個供氣管2沿罐體1圓周互間180°且面對罐體1的中心相對配置。供氣管2進(jìn)入罐體1內(nèi)的部分呈“T”型，在其兩端的出口各裝接有1個銅粉末冶金圓弧狀管型微孔空氣分布器，其微孔孔徑＜0.01mm，且系迷宮狀通孔。供氣管2的進(jìn)口端與電動閥4裝接，而電動閥4則與自動控制器7電氣連結(jié)。在工作狀況下，電動閥4與壓縮空氣氣源或與空壓機(jī)相接通。
具體實施方式
之一的工作過程簡要描述是(請參讀附
圖1和2)，通過液料進(jìn)出口管8向罐體1內(nèi)注入發(fā)酵液料，開啟排氣管3；接通壓縮空氣氣源；自動控制器7按照預(yù)先設(shè)定的程序開啟右側(cè)進(jìn)氣管2的電動閥4，向罐體1內(nèi)供氣。罐體1內(nèi)的液料則在空氣的推動下，順著箭頭所示方向上下環(huán)流；自動控制器7根據(jù)所設(shè)定的時間，關(guān)閉右側(cè)供氣管2的電動閥4，同時開啟左側(cè)供氣管2的電動閥4，罐體1內(nèi)的液料則作反方向上下環(huán)流(請參讀附圖2)。如此對偶式反復(fù)交替進(jìn)行脈沖供氣，通過不斷改變發(fā)酵液料的運動方向，從而產(chǎn)生氣液撞擊、磨擦，使氣液充分混合，極大地提高了液料里的溶氧指標(biāo)，而保證微生物能得到足夠的氧氣而迅速繁殖生長。且充分利用了壓縮空氣的能量，節(jié)省了機(jī)械攪拌的能耗。在工作過程中，可根據(jù)發(fā)酵液里的溶氧指標(biāo)，通過自動控制器7調(diào)節(jié)供氣量和循環(huán)周期，而達(dá)到保證指標(biāo)，節(jié)約能耗，提高工效的目的。試驗數(shù)據(jù)表明，本實用新型與機(jī)械攪拌發(fā)酵罐相比，節(jié)能達(dá)36％，發(fā)酵周期縮短1/4時間。
具體實施方式
之二，請參讀附
圖1、2、3、5。在罐體1內(nèi)設(shè)有水汀式溫度調(diào)節(jié)裝置6；微孔空氣分布器5采用由錐型殼體5-1、微孔彈性膜5-2和壓緊螺母5-3所組成的錐型微孔彈性膜空氣分布器。且所說的微孔空氣分布器5是通過管彎頭裝接在“T”型供氣管2的兩端的。而所說的微孔空氣分布器5的空氣噴射方向是朝上的。其它均如同具體實施方式
之一。
具體實施方式
之三，請參讀附
圖1、2、3、4，供氣管2有4個，且沿罐體1圓周互間90°相對配置。其它均如同具體實施方式
之一。在工作過程中，通過自動控制器7按照預(yù)先所設(shè)定的程序和時間，逐個開啟1個電動閥4。而當(dāng)1個電動閥4開啟時，其它3個電動閥4則關(guān)閉。也可以同時開啟2個或3個相鄰的電動閥4而關(guān)閉另2個相鄰的或另1個電動閥4。如此進(jìn)行對偶式交替反復(fù)脈沖供氣，使液料不斷改變環(huán)流方向，而更有效地實現(xiàn)本實用新型的目的。
具體實施方式
之四，請參讀附
圖1、2、3、5，在罐體1上不設(shè)溫度調(diào)節(jié)裝置6。供氣管2伸入罐體1內(nèi)的出口端呈“T”型，而在呈“T”型的出口管上，分別裝有4個錐型微孔彈性膜空氣分布器5，且所說微孔空氣分布器5均朝上裝接。其它均如同具體實施方式
之一。
本實用新型的應(yīng)用范圍不受本說明書描述的限制。本實用新型在其技術(shù)方案作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整后，則同樣可以適用于需要加氣反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)釜。
權(quán)利要求1.一種對偶脈沖供氣環(huán)流發(fā)酵罐，具有罐體(1)、供氣管(2)、排氣管(3)和液料進(jìn)出口管(8)，其特征在于，供氣管(2)至少有2個，而供氣管(2)沿罐體(1)圓周相對配置，在供氣管(2)的出口端至少裝接有1個微孔空氣分布器(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對偶脈沖供氣環(huán)流發(fā)酵罐，其特征在于，在供氣管(2)的進(jìn)口端設(shè)有電動閥(4)，且電動閥(4)與自動控制器(7)電氣和/或電信連結(jié)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的對偶脈沖供氣環(huán)流發(fā)酵罐，其特征在于，在罐體(1)的周壁處，設(shè)有溫度調(diào)節(jié)裝置(6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的對偶脈沖供氣環(huán)流發(fā)酵罐，其特征在于，微孔空氣分布器(5)是管型微孔空氣分布器，而所說管型微孔空氣分布器(5)系微孔管狀體，且其一端是開口的，而其另一端是封口的，在其開口端的管內(nèi)孔設(shè)有內(nèi)螺紋，而其封口端則呈球形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的對偶脈沖供氣環(huán)流發(fā)酵罐，其特征在于，微孔空氣分布器(5)是錐型微孔彈性膜空氣分布器，而所說錐型微孔彈性膜空氣分布器(5)，由錐型殼體(5-1)、微孔彈性膜(5-2)和壓緊螺母(5-3)組成，且微孔彈性膜(5-2)、錐型殼體(5-1)和壓緊螺(5-3)三者通過錐型殼體(5-1)與壓緊螺母(5-3)的螺紋連結(jié)而固定在一起。
專利摘要本實用新型公開了一種對偶脈沖供氣環(huán)流發(fā)酵罐，屬于微生物發(fā)酵設(shè)備技術(shù)。它具有罐體(1)、供氣管(2)、排氣管(3)、液料進(jìn)出口管(8)，以其在供氣管(2)的進(jìn)口端設(shè)有電動閥(4)，電動閥(4)則與控制器(7)電氣聯(lián)接；而供氣管(2)至少有2個，在供氣管(2)的出口端至少裝接有1個微孔空氣分布器(5)為其主要特征。本實用新型克服了已有技術(shù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，供氣壓力大，能耗高，工作效率低，清洗困難等不足。試驗顯示，本實用新型與已有的機(jī)構(gòu)攪拌發(fā)酵罐相比，節(jié)能達(dá)30％以上，發(fā)酵周期縮短1/4時間，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號C12M1/00GK2597477SQ0321950
公開日2004年1月7日 申請日期2003年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月23日
發(fā)明者朱金華 申請人:朱金華