[其他]帶有新型混合元件的發(fā)酵罐

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 86108918
• 申請日: 1986-12-30
• 公開（公告）號: CN86108918A
• 公開（公告）日: 1987-11-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬曉健;楊建州;方文藩
• 申請（專利權(quán)）人: 鄭州工學(xué)院
• 主分類號: C12M1/00
• 分類號: C12M1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明屬于發(fā)酵設(shè)備。

現(xiàn)有內(nèi)循環(huán)氣體提升式發(fā)酵罐[石油烴發(fā)酵用內(nèi)循環(huán)氣體提升式發(fā)酵罐的研制-《正烷酵母安全性及生產(chǎn)工藝的研究鑒定會資料》（1981）]是]由一個內(nèi)循環(huán)管一個帶有夾套的外套和一只氣體分布器組成的。與攪拌通氣式發(fā)酵罐相比具有結(jié)構(gòu)簡單和能量消耗低的特點(diǎn)。較適合用于耗氧量較高的發(fā)酵過程。但是當(dāng)發(fā)酵培養(yǎng)基粘度較高時，傳氧能力明顯變差。再則，由于這種發(fā)酵罐是利用高速氣流的噴射作用使進(jìn)入到液體中的氣體分散為較小氣泡的手段來達(dá)到傳質(zhì)目的的，所以耗氣量較大，氧氣吸收率較低，這對于需要提供無菌空氣的發(fā)酵過程來說即意味著需要增加供氣設(shè)備的投資。

本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有內(nèi)循環(huán)氣體提升式發(fā)酵罐存在的在高粘性物料發(fā)酵過程中傳氧能力低和氧氣吸收率低的問題。本發(fā)明可用于新建發(fā)酵罐，也可用來改造老設(shè)備。

下面結(jié)合附圖來說明本發(fā)明的發(fā)酵罐結(jié)構(gòu)。

1.本發(fā)明的發(fā)酵罐由氣體分布器1、外管2，內(nèi)管4以及裝在內(nèi)管外的夾套3組成。外管兩端封頭在常壓下可采用平封頭，當(dāng)操作壓力大于0.7Kgf/cm²時可采用凸形封頭。內(nèi)管流道橫截面積與夾套外的環(huán)隙面積之比在0.2～3之間。

2.本發(fā)明的發(fā)酵罐的內(nèi)管上裝有至少2個混合元件5，每個混合元件至少有3個相互平行的圓形通道，每個通道內(nèi)裝有扭轉(zhuǎn)90°～270°的左旋或右旋的螺旋片。混合元件的長徑比在0.5～3之間。兩相鄰混合元件之間有一兩端為曲線回轉(zhuǎn)體，中間為圓柱體的中間室，其長徑比在0.5～7之間。兩相鄰元件通道方位夾角在10°～60°之間。每個螺旋片的兩端邊界與過通道圓心和混合元件圓心的直線的夾角在0°～90°之間。

3.內(nèi)管有支腿7支承在外管的封頭上，其端部到封頭的距離與內(nèi)管內(nèi)徑之比在0.1～2之間。

本發(fā)明的發(fā)酵罐是利用混合元件的分割和轉(zhuǎn)向作用使氣泡直徑變小，分散均勻，停留時間延長，阻止氣泡合并的方法來強(qiáng)化傳質(zhì)過程的，所以在較低的氣速下也能維持較高的傳氧能力，從而提高了氧的利用率。在高粘物料中，混合元件也可使氣泡分散的很小，并且阻止了氣泡合并現(xiàn)象的發(fā)生，因此也能具有較高的傳氧能力。在高氣速下本發(fā)明的發(fā)酵罐的傳質(zhì)能力比現(xiàn)有內(nèi)循環(huán)氣體提升式發(fā)酵罐提高20%左右，在低氣速下提高60%左右，在高粘發(fā)酵培養(yǎng)基中提高70%左右。在各種情況下氧的吸收率都有明顯提高。

由于發(fā)明的發(fā)酵罐是利用混合元件來強(qiáng)化傳質(zhì)過程的，氣體總耗量較小，氣體分布器的孔徑可以開得大些，所以功率消耗較低，每傳遞一公斤氧氣僅耗電0.2～0.4度，比攪拌通氣式發(fā)酵罐減少95%，比現(xiàn)有內(nèi)循環(huán)氣體提升式發(fā)酵罐減少20%左右。

本發(fā)明的發(fā)酵罐結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，容易操作，設(shè)備費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用均低于現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的攪拌通氣式發(fā)酵罐。

本發(fā)明的發(fā)酵罐沒有運(yùn)動的機(jī)械部件，無軸封，從而不需要維修，并且減少了污染雜菌的可能性。

本發(fā)明的發(fā)酵罐的冷卻夾套裝在帶有混合元件的內(nèi)管上，具有較高的傳熱能力，只需少量冷卻水既可帶走發(fā)酵熱。

本發(fā)明的發(fā)酵罐是一種氣-液-固反應(yīng)器，也可用于其它場合，如污水處理，烴類氧化等方面。