一种发酵罐论文和设计-汪志明

全文摘要

本实用新型提供一种发酵罐，包括：罐体和过滤阀门组件，所述罐体顶部设有补料口和出气口，所述罐体底部设有进气口和出料口，所述过滤阀门组件将所述罐体分为上下两部分，所述过滤阀门组件包括阀座和阀板，所述阀座套装在所述罐体的侧壁，所述阀板以所述阀座的径向为轴线转动设置在所述阀座内，所述阀板上设有多个过滤孔。本实用新型提供的发酵罐，通过在罐体内设置过滤阀门组件，并在过滤阀门组件内设置可翻转的阀板，利用该阀板上的过滤孔实现在罐体内对发酵液的过滤，并通过翻转将过滤后的菌体转移至罐体的底部，以便进行下一步的发酵培养，整个操作过程便捷，且缩短了实验周期；并且无需增加额外的过滤设备，降低了发酵生产的成本。

主设计要求

1.一种发酵罐，包括罐体，所述罐体顶部设有补料口和出气口，所述罐体底部设有进气口和出料口，其特征在于，还包括：过滤阀门组件，所述过滤阀门组件将所述罐体分为上下两部分，所述过滤阀门组件包括阀座和阀板，所述阀座套装在所述罐体的侧壁，所述阀板以所述阀座的径向为轴线转动设置在所述阀座内，所述阀板上设有多个过滤孔。

设计方案

2.根据权利要求1所述的发酵罐，其特征在于，所述罐体的侧壁装设有气动执行机构，所述气动执行机构与所述阀板连接，用于带动所述阀板上下翻转。

3.根据权利要求2所述的发酵罐，其特征在于，所述阀座内沿其径向穿设有转轴，所述阀板固定装设在所述转轴上，所述转轴穿过所述阀座的端部与所述气动执行机构连接。

4.根据权利要求1所述的发酵罐，其特征在于，所述过滤阀门组件为蝶阀结构，所述蝶阀结构采用卫生级蝶阀。

5.根据权利要求1所述的发酵罐，其特征在于，所述阀板为圆形，多个所述过滤孔均匀分布在所述阀板上。

6.根据权利要求1所述的发酵罐，其特征在于，所述阀板与所述阀座之间设有密封圈，所述阀座内设有凹槽，所述密封圈装设在所述凹槽内。

7.根据权利要求1-6中任一所述的发酵罐，其特征在于，所述罐体底部装设有裙座。

8.根据权利要求1-6中任一所述的发酵罐，其特征在于，所述罐体内部设有气体分布盘，所述气体分布盘通过气管与所述进气口连接，所述气体分布盘上均匀分布有多个出气孔。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及发酵生产装置领域，更具体地，涉及一种发酵罐。

背景技术

在高密度发酵的研发生产中或者需要富集提分离菌体时，通过需要先将发酵液中的菌体进行分离，常用来分离微生物发酵液中菌体的方法有板框压滤分离、膜分离和高速离心分离。

其中，为了获得较高的过滤速率和较快形成滤饼，板框压滤分离方法往往需要加入絮凝剂等化学药品，对于部分菌体而言，絮凝剂的加入会影响产品质量甚至得不到预期的产品；板框压滤分离的缺陷是随着过滤进行，在不添加助滤剂的情况下容易出现堵塞现象。膜过滤技术存在一次投资大的缺点，而且需要定期清洗膜来维持较高的过滤通量。高速离心分离的缺陷是投资成本大、能耗高，尤其是对于菌体浓度较低的大批量发酵废液，将约占发酵废液重量95％的水在离心机中高速旋转，需要消耗大量电能。并且这几种常用的方法都只能在发酵罐以外的装置中完成，往往需要在罐外完成分离工作后再引入发酵罐中进行下一步发酵工作，操作比较繁琐。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型的目的是提供一种具有富集功能的发酵罐，能够使菌体分离和进一步的发酵操作在同一设备中进行，操作便捷。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种发酵罐，包括：罐体和过滤阀门组件，所述罐体顶部设有补料口和出气口，所述罐体底部设有进气口和出料口，所述过滤阀门组件将所述罐体分为上下两部分，所述过滤阀门组件包括阀座和阀板，所述阀座套装在所述罐体的侧壁，所述阀板以所述阀座的径向为轴线转动设置在所述阀座内，所述阀板上设有多个过滤孔。

优选地，所述罐体的侧壁装设有气动执行机构，所述气动执行机构与所述阀板连接，用于带动所述阀板上下翻转。

优选地，所述阀座内沿其径向穿设有转轴，所述阀板固定装设在所述转轴上，所述转轴穿过所述阀座的端部与所述气动执行机构连接。

优选地，所述过滤阀门组件为蝶阀结构，所述蝶阀结构采用卫生级蝶阀。

优选地，所述阀板为圆形，多个所述过滤孔均匀分布在所述阀板上。

优选地，所述阀座内设有凹槽，所述阀板与所述阀座之间设有密封圈，所述密封圈装设在所述凹槽内。

优选地，所述罐体底部装设有裙座。

优选地，所述罐体内部设有气体分布盘，所述气体分布盘通过气管与所述进气口连接，所述气体分布盘上均匀分布有多个出气孔。

(三)有益效果

本实用新型提供的发酵罐，通过在罐体内设置过滤阀门组件，并在过滤阀门组件内设置可翻转的阀板，利用该阀板上的过滤孔实现在罐体内对发酵液的过滤，并通过阀板翻转将过滤后的菌体转移至罐体的底部，以便进行下一步的发酵培养，整个操作过程便捷，且缩短了实验周期；并且无需增加额外的过滤设备，降低了发酵生产的成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例中发酵罐的结构示意图；

图2为图1中A-A的剖面图；

附图标记：

1-补料口； 2-检修口； 3-出气口；

4-罐体； 5-过滤阀门组件； 6-气动执行机构；

7-进气口； 8-气体分布盘； 9-裙座；

10-出料口； 11-密封圈； 12-过滤孔；

13-阀板； 14-阀座。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参考图1和图2，本实施例提供一种发酵罐，包括：罐体4和过滤阀门组件5，过滤阀门组件5具体可采用卫生级蝶阀，质量可靠，且保证发酵罐内物料的卫生。罐体4的顶部设有补料口1、出气口3和检修口2，罐体4的底部设有进气口7和出料口10，过滤阀门组件5将罐体4分隔为上下两部分，利用过滤阀门组件5将发酵液过滤并使菌体分离。检修口2用于维修人员进入罐体4内对设备进行维修和保养。进气口7和出气口3作为罐体4内的气体通道，方便为罐体内的菌体提供氧气或其他的反应气体。

其中，过滤阀门组件5包括阀座14和阀板13，阀座14为圆环形结构，阀板13为圆盘形结构，阀座14套装在罐体4的侧壁，相当于将罐体14的侧壁分为上下两段；阀板13套装在阀座4内，并可绕阀座14的径向上下反转，阀板13上设有多个过滤孔12，过滤孔12用于将发酵液中的菌体富集在阀板上，过滤后的发酵液通过出料口10排出发酵罐。当然，为了提高过滤的效率，多个过滤孔12均匀分布在阀板13上，过滤孔的孔径具体根据需要过滤的菌体大小进行设置。

进一步地，在上述实施例的基础上，为了实现阀板13的自动控制，在罐体4的侧壁上装设有气动执行机构6，气动执行机构6与阀板13连接，用于带动阀板13上下翻转。具体地，阀座14内沿其径向穿设有转轴，阀板13固定装设在转轴上，具体为转轴穿过阀板的径向中心，转轴穿过阀座14的端部与气动执行机构6连接，气动执行机构6可设置成两种位置模式，一种位置模式时控制阀板13为初始水平位置，另一种位置模式时阀板13翻转180度。

在上述各实施例的基础上，为了保证阀板与阀座之间的密封性，减少罐体4内上、下两部分内物料之间的相互干扰，并且增强过滤效果，在阀板13与阀座14之间设有密封圈11，具体地，阀座14内设有凹槽，密封圈11装设在凹槽内。

在上述各实施例的基础上，为了提高罐体4的稳定性，本实施例还在罐体4的底部装设有裙座9，裙座主要用于为罐体4提供支撑，保证罐体4的稳定性。

在上述各实施例的基础上，罐体4内部靠下的位置还设有气体分布盘8，气体分布盘8通过气管与进气口7连接，气体分布盘8上均匀分布有多个出气孔，用于将从进气口7进入的气体均匀分散。

上述各实施例中的发酵罐，在具体工作时：发酵液由补料口1进入罐体，落到过滤阀门组件5上，发酵液由阀板13上的过滤孔12流下，在罐体内气体压力的作用下可由出料口10排出，菌体留在阀板13上完成富集，启动气动机构6翻转阀体180°，菌体面朝下，可再由补料口加入培养液，菌体随着培养液冲下，落入罐体内，可进行下一步的高密度培养或者富集培养工作。同时，培养液冲下时还能够对阀板13上的过滤孔12进行冲洗，以保证下一次对发酵液的过滤效果。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

设计图

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