[实用新型]一种气升式双循环发酵罐装置

说明书

一种气升式双循环发酵罐装置，包括发酵罐、罐内循环管及其上部的叶轮、罐外循环管及循环泵以及无菌空气管等。在发酵进行过程中，罐内上部的发酵液在罐外循环泵的作用下经由罐外循环管从发酵罐底部打入发酵罐，并且直接进入罐内循环管中，同时无菌空气从发酵罐的底部与发酵液一同打入罐内循环管中，利用无菌空气与发酵液上升的动力使罐内循环管内外产生压力差，使得发酵罐内的液体从罐内循环管外通过管上的小孔进入循环管内，并与管内的发酵液一起向上从叶轮处经过，从而带动叶轮旋转，起到搅拌和消泡的作用。发酵液在罐外与罐内的两次循环使得物料混合充分，提高了利用效率，叶轮的搅拌和消泡作用节省了能源。

技术领域

本实用新型属于发酵设备技术领域，具体是指提高气升式发酵罐气液混合效率的新型气升式发酵罐装置。

背景技术

目前为止，气升式发酵罐主要用于抗生素、氨基酸等好氧发酵的领域。工业上所用的气升式循环发酵罐主要是利用循环泵将发酵液连同空气通过喷嘴喷射进入发酵罐当中。此类气升式发酵罐的物料混合效率不高，并且需要额外消耗能源进行发酵液的搅拌。

发明内容

本实用新型的目的是解决原有气升式发酵罐径向循环效率不高，气液混合效率较差的问题，提供一种新型的气升式双循环发酵装置。本实用新型在原有气升式发酵罐基础上实现了罐内发酵液双重循环途径，提高了气液混合效率以及发酵液径向流动效率。在罐内循环管的顶部加装了叶轮，可以在罐内循环管内的高速气液混合物作用下产生涡流，使得发酵罐内的醪液充分混匀。

本实用新型提供的新型气升式双循环发酵罐装置，该装置包括发酵罐、发酵罐内部设置有罐内循环管(2)，发酵罐外部设有罐外循环管(3)，罐外循环管的上端与发酵罐的上部连通，罐外循环管的下端与发酵罐的底部连通，罐内循环管的底部分别与发酵罐外底部的无菌空气管及罐外循环管的下端连通，罐内循环管的上部设有叶轮(1)。所述罐外循环管上设有一个循环泵。罐内循环管的底部外周设有一组循环小孔。

在发酵进行过程中，罐内上部的发酵液在罐外循环泵的作用下经由罐外循环管从发酵罐底部打入发酵罐，从而实现了一次循环，提高了物液混合效率。

无菌空气从罐底直接进入罐内循环管，提升了气液混合效率，提高了溶氧。

同时利用无菌空气与发酵液上升的动力使罐内循环管内外产生压力差，使得发酵罐内的液体从罐内循环管外通过管上底部的循环小孔进入罐内循环管内，并与管内的发酵液一起向上从叶轮处排出罐内循环管，从而形成罐内的第二次循环，使得物料能够再次充分混匀，提高了物料混合效率。

无菌空气在罐内循环管内与发酵液一起向上从叶轮处经过，从而带动叶轮旋转，起到搅拌和消泡的作用，节省了机械搅拌所需的能源。

本实用新型的优点和积极效果：

本实用新型主要是对原有的气升式发酵罐进行了改进，在发酵进行过程中，罐内上部的发酵液在罐外循环泵的作用下经由罐外循环管从发酵罐底部打入发酵罐，并且直接进入罐内循环管中，同时无菌空气也从发酵罐的底部与发酵液一同打入罐内循环管中，利用无菌空气与发酵液上升的动力使罐内循环管内外产生压力差，使得发酵罐内的液体从罐内循环管外通过管上的小孔进入循环管内，并与管内的发酵液一起向上从叶轮处经过，从而带动叶轮旋转，起到搅拌和消泡的作用。发酵液在罐外与罐内的两次循环使得物料混合充分，提高了利用效率，叶轮的搅拌和消泡作用节省了能源。

附图说明

图1是气升式双循环发酵罐装置结构示意图。

图2是叶轮示意图。

图中，1叶轮，2罐内循环管，3罐外循环管，4无菌空气管，5取样管道，6补料孔，7压力表，8排气孔，9视镜。

具体实施方式

实施例1：

如图1、2所示，本实用新型提供的一种新型气升式双循环发酵罐装置，包括发酵罐，发酵罐内部设置有罐内循环管(2)，发酵罐外部设有罐外循环管(3)，罐外循环管的上端与发酵罐的上部连通，罐外循环管的下端与发酵罐的底部连通，所述罐外循环管上同时设有一个循环泵。罐内循环管的底部分别与发酵罐外底部的无菌空气管及罐外循环管的下端连通，罐内循环管的上部设有叶轮(1)。所述的新型气升式发酵罐装置，在发酵进行过程中，罐内上部的发酵液在罐外循环泵的作用下经由罐外循环管从发酵罐底部打入发酵罐，并且直接进入罐内循环管中，同时无菌空气也从发酵罐的底部与发酵液一同打入罐内循环管中，利用无菌空气与发酵液上升的动力使罐内循环管内外产生压力差，使得发酵罐内的液体从罐内循环管外通过管上的小孔进入循环管内，并与管内的发酵液一起向上从叶轮处经过，从而带动叶轮旋转，起到搅拌和消泡的作用。发酵液在罐外与罐内的两次循环使得物料混合充分，提高了利用效率，叶轮的搅拌和消泡作用节省了能源。