[其他]脈沖溢流自吸式噴射器

無效

• 申請號: 87213094
• 申請日: 1987-09-02
• 公開（公告）號: CN87213094U
• 公開（公告）日: 1988-05-25
• 發明（設計）人: 高建偉;高孔榮
• 申請（專利權）人: 華南工學院
• 主分類號: B05B1/36
• 分類號: B05B1/36
• 代理公司: 華南工學院專利事務所
• 代理人: 盛佩珍,羅勇

本實用新型涉及一種生化工程反應器，特別適用于好氣性的微生物發酵反應。

目前應用較為廣泛的好氣性發酵反應器主要有鼓泡加機械攪拌的發酵反應器和鼓泡式發酵反應器，這兩類反應器不但結構復雜、占地面積大，而且能耗偏高，效率低，傳質效果差。在國際上，美國專利申請US3，813，086曾提出了一種裝有轉子和定子的自吸式發酵反應器，并已用于生產酵母及醋酸，獲得良好的效果，但這種類型的發酵反應器的結構仍然較為復雜。在1985年商業部單細胞蛋白技術考察團的“赴東德、捷克考察技術資料”里，介紹了東德的格里瑪化工設備聯合企業制造的噴射式發酵反應器，它雖然大大地簡化了現有的發酵設備，但由于本身結構的緣故，這種直管式噴射器的氣液混合不能充分發展，即在噴射器中的溶氧傳質效果不能進一步加強。經手檢和機檢有關文獻不曾發現有脈沖溢流自吸式噴射器的報道。根據廣州市科學技術情報研究所聯機檢索中心的檢索報告書（見附件），也尚未發現原始專利文獻、美國專利文獻公報和世界專利索引里有脈沖溢流自吸式噴射器的任何記載。

本實用新型的目的是為研制一種低能耗、高效率的反應器，而提供一種改進的噴射器，即脈沖溢流自吸式噴射器。這種新型的噴射器不僅能保持原有類型噴射器的性能，特別是利用噴射器中脈沖溢流管的作用進一步地強化氧的傳遞過程，而且利用溢流作用進一步地降低了噴射器的能耗，使噴射器的技術達到一新的水平。

本實用新型是這樣實現的：液體由動力泵泵至空氣吸入室處，并由于溢流作用自由地從溢流入口流入到溢流入口錐管中，又由于液體與氣體間的動能量的相互交換和液體的連續不斷地流動，使氣體不斷地被吸入到溢流入口錐管中，產生連續不斷地吸氣現象。特別是利用脈沖溢流管的強化作用，使氣體均勻地分散于液體中，并利用脈沖管的作用，防止氣泡的合併，使氣泡再均勻地分散到液體中，并在脈沖管中保持均勻的氣液混合流，進行氣液間的溶氧傳質過程，從而獲得加強的氣液傳質過程。

圖1為脈沖溢流自吸式噴射器的結構示意圖。圖2為脈沖溢流自吸式噴射器的設備流程圖。

參照圖1，脈沖溢流自吸式噴射器主要由空氣吸入室8和脈沖溢流管所組成。其中空氣吸入室8含有空氣吸入進口管9和液體進口管10，空氣吸入室直徑為D₁，高度為H₁。脈沖溢流管則由溢流入口錐管7和若干個的脈沖管所組成，而脈沖管又由擴大管3和收縮管1連接而成。脈沖溢流管的總高度為H，H取值范圍為2米～14米。溢流入口錐管7的錐度γ為10°～20°而高度為H₃，溢流入口錐管高度H₃與脈沖溢流管總高度H之比為H₃：H＝1：20～4：20。擴大管3由上錐管4和下錐管2所組成，上錐管的錐度α為20°～70°，下錐管的錐度β為20°～70°，α≥β或β≥α。脈沖管的個數必須根據需要而定。收縮管直徑D₂與脈沖溢流管總高度H之比為D₂：H＝1：48～1：168。收縮管直徑D₂與收縮管高度H₂之比為D₂：H₂＝1：0～1：3.5。收縮管直徑D₂與脈沖管最大直徑D₃之比為：D₂：D₃＝1：1.5～1：2。收縮管直徑D₂與空氣吸入室直徑D₁之比為D₂：D₁＝1：5。收縮管直徑D₂與空氣吸入室高度H₁之比為：D₂：H₁＝1：5～1：7。脈沖管通過連接螺栓5連接到溢流入口錐管7上，利用螺栓6把脈沖溢流管與空氣吸入室8連接，脈沖溢流管與空氣吸入室之間可用膠墊圈來密封。按本結構做成的噴射器把液體的溢流、氣體的自動吸入和利用脈沖管進行氣液混合及傳質三種現象結合在一起。

參照圖2說明脈沖溢流自吸式噴射器的作用是如何實現的。