[发明专利]一种甲醇蛋白气升式内循环发酵罐

说明书

技术领域

本发明涉及甲醇蛋白发酵装置，具体涉及一种甲醇蛋白气升式内循环发酵罐。

背景技术

目前，甲醇蛋白大规模生产选用机械搅拌式发酵罐，如图1所示，而就现在的实际情况，只能选用罐群，这不但造成电耗高，增加成本，而且给生产带来很大的安全隐患，基本建设投资也会增大，装置的自动化水平也受到一定的影响，生产管理也非常麻烦。

另外，气升式内循环发酵罐是应用较广泛的生物反应设备，如图2所示，此气升式内循环发酵罐主要由罐体、导流筒、空气喷嘴、空气分布器、再分布器、冷却器等组成。这类反应器与机械搅拌式发酵罐相比，具有结构简单、不易染菌、溶氧效率高、能耗低等优点。目前国内在谷氨酸、抗生素、黄原胶、糖化酶、柠檬酸、废水处理等领域应用十分广泛。

然而，甲醇蛋白由于浓度低，粘度小，采用传统气升式内循环发酵罐容易产生相间接触不良，相间传质不均匀，湍流程度也较低，因而影响传质，导致回收率、效率偏低，所以在国内生产甲醇蛋白还没有使用气升式内循环发酵罐的案例。

发明内容

本发明的目的是克服现有甲醇蛋白机械搅拌式发酵罐电耗高、设备投资高以及传统气升式内循环发酵罐相间混合接触差的问题。

为此，本发明提供了一种甲醇蛋白气升式内循环发酵罐，包括罐体、设置在罐体内部的导流筒以及设置在导流筒底部的空气分布器，所述罐体下方侧壁上沿径向设置有空气喷嘴，所述空气喷嘴横穿进入导流筒，所述导流筒内沿轴向设置有多个再分布器，所述再分布器为拱形。

所述再分布器上分布有多个斜孔。

所述斜孔斜向贯穿再分布器的上下表面。

所述再分布器的拱形弧度范围为。

所述空气喷嘴位于空气分布器的下方。

所述空气分布器为微孔布气器。

本发明的有益效果：

(1)与传统的机械搅拌式发酵罐相比，能耗低，结构简单。无需安装结构复杂的搅拌系统，加工制造方便，设备投资低，同时密封也容易保证，大型和超大型发酵反应器放大设计制造易实现。

(2)与传统的机械搅拌式发酵罐相比，剪切力小，对生物细胞损伤小。该气升式发酵罐依靠气体产生定向循环，流动形式确定，液体循环强烈，内部无运动部件，具有较小的剪切应力，能量耗散很均匀；同时具有较高的溶氧速率和溶氧效率，气升式反应器有较高的气含率和比气液接触介面，因而有高传质速率和溶氧效率，体积溶氧效率通常比机械搅拌罐高，且溶氧功耗相对低。

(3)与传统气升式内循环发酵罐相比，相间传质均匀。发酵罐采用径向进气装置，使气液两相传质更加均匀；而拱形再分布器结构能够及时移去部分蛋白，使流体粘度降低，有利于传质，由于流体的旋向对撞，增加湍流程度，提高传质效率。

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是传统机械搅拌式发酵罐的结构示意图。

图2是传统气升式内循环发酵罐的结构示意图。

图3是本发明气升式内循环发酵罐的结构示意图。

图4是本发明气升式内循环发酵罐中再分布器的截面示意图。

附图标记说明：1、发酵液进口；2、再分布器；3、空气分布器；4、空气喷嘴；5、罐体；6、发酵液出口；7、导流筒；8、冷却器；9、排气口；10、斜孔。

具体实施方式

实施例1：

为了克服现有甲醇蛋白机械搅拌式发酵罐电耗高、设备投资高以及传统气升式内循环发酵罐相间混合接触差的问题，本实施例提供了一种如图3和图4所示的甲醇蛋白气升式内循环发酵罐，包括罐体5、设置在罐体5内部的导流筒7以及设置在导流筒7底部的空气分布器3，所述罐体5下方侧壁上沿径向设置有空气喷嘴4，所述空气喷嘴4横穿进入导流筒7，所述导流筒7内沿轴向设置有多个再分布器2，所述再分布器2为拱形。