高效固体发酵罐论文和设计

全文摘要

本实用新型公开了一种高效固体发酵罐，属于发酵技术领域。解决了现有技术氧气供应不足等问题，其包括发酵罐本体，顶盖以及设置在发酵罐本体内部的搅拌装置，所述顶盖上设有加料口，发酵罐本体底部设有出料口，发酵罐本体外部包覆有保温层，发酵罐本体内部还设有加氧装置，所述加氧装置包括加氧管道、加氧螺旋管道以及出气管道和进气管道，所述的加氧管道和加氧螺旋管道上设有气孔，出气管道设置于顶盖上，出气管道上设有均匀分布的气体接口，进气管道固定于发酵罐本体下部的罐壁上，加氧管道和加氧螺旋管道一端固定在进气管道上，另一端通过气体接口与出气管道可拆卸连接，进气管道与气体流量计连接。本实用新型可用作固体发酵罐。

主设计要求

1.一种高效固体发酵罐，包括发酵罐本体，顶盖(3)以及设置在发酵罐本体内部的搅拌装置，所述顶盖(3)上设有加料口(2)，发酵罐本体底部设有出料口(12)，发酵罐本体外部包覆有保温层(7)，其特征在于：所述发酵罐本体内部还设有加氧装置，所述加氧装置包括加氧管道(6)、加氧螺旋管道(8)以及出气管道(4)和进气管道(11)，所述的加氧管道(6)和加氧螺旋管道(8)上设有气孔(23)，出气管道(4)设置于顶盖(3)上，出气管道(4)上设有均匀分布的气体接口(5)，进气管道(11)固定于发酵罐本体下部的罐壁上，加氧管道(6)和加氧螺旋管道(8)一端固定在进气管道(11)上，另一端通过气体接口(5)与出气管道(4)可拆卸连接，所述进气管道(11)与气体流量计(15)连接。

设计方案

2.根据权利要求1所述的高效固体发酵罐，其特征在于：所述搅拌装置通过搅拌电机(1)提供动力，搅拌装置的搅拌桨叶(9)位于加氧螺旋管道(8)内部，搅拌桨叶(9)的外径小于加氧螺旋管道(8)的内径。

3.根据权利要求2所述的高效固体发酵罐，其特征在于：所述发酵罐本体内部还设有温度计(13)，所述温度计(13)通过支撑杆(17)固定在顶盖(3)上。

4.根据权利要求3所述的高效固体发酵罐，其特征在于：所述进气管道(11)与气体流量计(15)之间还设有加热器(14)，所述气体流量计(15)、加热器(14)和搅拌电机(1)分别与智能控制器(16)相连。

5.根据权利要求4所述的高效固体发酵罐，其特征在于：所述出气管道(4)的出气口(18)处设有温度探头(19)，所述温度探头(19)与智能控制器(16)相连。

6.根据权利要求5所述的高效固体发酵罐，其特征在于：所述顶盖(3)上还设有压力表(22)，出气管道(4)的出气口(18)处设有气体阀门(20)，所述的气体阀门(20)通过压力调节装置(21)控制，压力调节装置(21)同时与压力表(22)连接。

7.根据权利要求6所述的高效固体发酵罐，其特征在于：所述的温度计(13)设有三个，均匀分布在支撑杆(17)上。

8.根据权利要求7所述的高效固体发酵罐，其特征在于：所述的加氧管道(6)设有两根及以上。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种高效固体发酵罐，属于发酵技术领域。

背景技术

固体发酵具有操作简便、能耗低、发酵过程容易控制、对无菌要求相对较低、不易发生大面积污染等优点，因此广泛应用于医药工业、食品工业、能源工业、化学工业、农业等领域。但是传统的固体发酵装置存在以下几个缺点，一方面封闭的罐体无法提供菌种生长所需要的氧气，很容易使菌体活性降低，甚至衰亡；另一方面温度和压力控制效果差，罐内发酵热无法及时散出，引起罐内局部温度过高，导致菌种活性降低甚至被烧死；另外还存在搅拌效果差等问题，因此传统的固体发酵装置发酵效率低、周期长，影响企业的生产效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种搅拌效果好，温度、压力可控且供氧充足的高效固体发酵罐。

所述的高效固体发酵罐，包括发酵罐本体，顶盖以及设置在发酵罐本体内部的搅拌装置，所述顶盖上设有加料口，发酵罐本体底部设有出料口，发酵罐本体外部包覆有保温层，所述发酵罐本体内部还设有加氧装置，所述加氧装置包括加氧管道、加氧螺旋管道以及出气管道和进气管道，所述的加氧管道和加氧螺旋管道上设有气孔，出气管道设置于顶盖上，出气管道上设有均匀分布的气体接口，进气管道固定于发酵罐本体下部的罐壁上，加氧管道和加氧螺旋管道一端固定在进气管道上，另一端通过气体接口与出气管道可拆卸连接，所述进气管道与气体流量计连接。

进一步地讲，所述搅拌装置通过搅拌电机提供动力，搅拌装置的搅拌桨叶位于加氧螺旋管道内部，搅拌桨叶的外径小于加氧螺旋管道的内径。

进一步地讲，所述发酵罐本体内部还设有温度计，所述温度计通过支撑杆固定在顶盖上。

进一步地讲，所述进气管道与气体流量计之间还设有加热器，所述气体流量计、加热器和搅拌电机分别与智能控制器相连。

进一步地讲，所述出气管道的出气口处设有温度探头，所述温度探头与智能控制器相连。

进一步地讲，所述顶盖上还设有压力表，出气管道的出气口处设有气体阀门，所述的气体阀门通过压力调节装置控制，压力调节装置同时与压力表连接。

进一步地讲，所述的温度计设有三个，均匀分布在支撑杆上。

进一步地讲，所述的加氧管道设有两根及以上。

进一步地讲，所述气孔通过无菌纱布覆盖。

与现有技术相比本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过设置加氧装置，保证了发酵罐内部的充足氧气，设置多根加氧管道，保证物料和氧气充分接触，大大提高了菌体数量和活性；同时所述的加氧装置和发酵罐本体外部的加热器和气体流量计相连，通过调节进入发酵罐本体内部的无菌空气的流量、流速以及温度对发酵物料的温度起到微调的作用；本实用新型同时还设有压力调节装置，在保证发酵罐内氧气充足的条件下，实现了温度、压力的实时控制。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是所述的顶盖与出气管道的连接关系示意图；

图3是加氧管道的结构示意图；

其中，1、搅拌电机；2、加料口；3、顶盖；4、出气管道；5、气体接口；6、加氧管道；7、保温层；8、加氧螺旋管道；9、搅拌桨叶；11、进气管道；12、出料口；13、温度计；14、加热器；15、气体流量计；16、智能控制器；17、支撑杆；18、出气口；19、温度探头；20、气体阀门；21、压力调节装置；22、压力表；23、气孔。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型做进一步说明。

实施例1

所述的高效固体发酵罐，包括发酵罐本体，顶盖3以及设置在发酵罐本体内部的搅拌装置，所述顶盖3上设有加料口2，发酵罐本体底部设有出料口12，发酵罐本体外部包覆有保温层7，所述发酵罐本体内部还设有加氧装置，所述加氧装置包括加氧管道6、加氧螺旋管道8以及出气管道4和进气管道11，所述的加氧管道6和加氧螺旋管道8上设有气孔23，出气管道4设置于顶盖3上，出气管道4上设有均匀分布的气体接口5，进气管道11固定于发酵罐本体下部的罐壁上，加氧管道6和加氧螺旋管道8一端固定在进气管道11上，另一端通过气体接口5与出气管道4可拆卸连接，所述进气管道11与气体流量计15连接。

实施例2

所述搅拌装置通过搅拌电机1提供动力，搅拌装置的搅拌桨叶9位于加氧螺旋管道8内部，搅拌桨叶9的外径小于加氧螺旋管道8的内径。所述发酵罐本体内部还设有温度计13，所述温度计13通过支撑杆17固定在顶盖3上。

实施例3

所述搅拌装置通过搅拌电机1提供动力，搅拌装置的搅拌桨叶9位于加氧螺旋管道8内部，搅拌桨叶9的外径小于加氧螺旋管道8的内径。所述发酵罐本体内部还设有三个温度计13，所述温度计13通过支撑杆17固定在顶盖3上。所述进气管道11与气体流量计15之间还设有加热器14，所述气体流量计15、加热器14和搅拌电机1分别与智能控制器16相连。所述出气管道4的出气口18处设有温度探头19，所述温度探头19与智能控制器16相连。所述顶盖3上还设有压力表22，出气管道4的出气口18处设有气体阀门20，所述的气体阀门20通过压力调节装置21控制，压力调节装置21同时与压力表22连接。

本实用新型使用时，将物料混合均匀后加入发酵罐，搅拌电机1带动搅拌装置旋转，由于搅拌桨叶9位于加氧螺旋管道8内部，搅拌桨叶9的外径小于加氧螺旋管道8的内径，因此加氧螺旋管道8不会妨碍搅拌桨叶9旋转，另一方便在物料搅拌的同时不断加氧，大大提高了氧气和物料接触的面积；所述发酵罐本体内部还设有三个温度计13，所述温度计13通过支撑杆17固定在顶盖3上；三个温度计13同时测定不同区域的发酵温度，并将此温度反馈给智能控制器16，同时温度探头19测定出气管道4的出气口18处的温度并反馈到智能控制器16，智能控制器16调节进入发酵罐本体内部的无菌空气的流量、流速和温度，当发酵罐内温度较高时，智能控制器16会加大空气流量和流速并降低其温度，起到通风降温的作用；本实用新型还设有压力调节装置21和压力表22，压力调节装置21同时与气体阀门20相连，压力调节装置21可以根据压力表22的压力调节气体阀门20，控制气体的输出量。

设计图

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