[发明专利]一种甲醇蛋白气升式外循环发酵罐

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外循环发酵罐。

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，气升式外循环发酵罐是应用较广泛的生物反应设备，如图2所示，此气升式外循环发酵罐主要由罐体、导流筒、再分布器、冷却器以及罐体外的循环泵、换热器等组成。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，采用传统气升式外循环发酵罐需要较多的压缩空气而且容易产生相间接触不良，湍流程度也较低，因而影响传质，导致回收率、效率偏低。

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外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外循环发酵罐，包括罐体，设置在罐体内部的导流筒以及设置在罐体外部的循环泵和换热器，所述罐体和导流筒之间设置有文氏管，所述文氏管的上部设置有进气口，所述文氏管上方设有循环进料装置，该循环进料装置的出口端与文氏管的顶部相连，所述循环进料装置进口端与换热器相连，所述导流筒内纵向设置有多个空气再分布器，所述多个空气再分布器之间为非平行布置。

上述文氏管为两个。

上述文氏管延伸至罐体的底部。

上述空气再分布器上设置有多个斜孔。

上述斜孔斜向贯穿空气再分布器的上下表面。

上述空气再分布器与水平面呈现一定的夹角，且夹角范围为5°～10°。

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；剪切力小，对生物细胞损伤小；传热好，能除去发酵热以控制适宜的发酵温度。

(2)与传统气升式外循环发酵罐相比，相间传质均匀。由于液体不断循环，可使气、液、固三相均匀混合；斜角度非平行布置的空气再分器能够增加物料的湍流程度，气泡细碎效果更好，从而使气体分布更加均匀。

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是传统气升式外循环发酵罐的结构示意图。

图3是本发明气升式外循环发酵罐的结构示意图。

图4是本发明气升式外循环发酵罐中空气再分布器的截面示意图。

附图标记说明：1、进气口；2、文氏管；3、发酵液进料口；4、罐体；5、导流筒；6、空气再分器；7、发酵液出料口；8、循环泵；9、发酵液出口；10、换热器；11、排气口；12、循环进料装置；13、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外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外循环发酵罐，包括罐体4，设置在罐体4内部的导流筒5以及设置在罐体4外部的循环泵8和换热器10，所述罐体4和导流筒5之间设置有文氏管2，所述文氏管2的上部设置有进气口1，所述文氏管2上方设有循环进料装置12，该循环进料装置12的出口端与文氏管2的顶部相连，所述循环进料装置12进口端与换热器10相连，所述导流筒5内纵向设置有多个空气再分布器6，所述多个空气再分布器6之间为非平行布置。

如图3所示，该甲醇蛋白气升式外循环发酵罐与图1所示的传统机械搅拌式发酵罐相比，其罐体4内部没有搅拌器，而是设置有一个导流筒5，无需安装结构复杂的搅拌系统，密封也容易保证，加工制造方便，设备投资低。同时，其内部无运动部件，具有较小的剪切应力，能量耗散很均匀，对甲醇蛋白此种剪切力敏感物料具有特别重要的意义。