一种发酵用搅拌罐的制作方法

本实用新型属于发酵设备技术领域，尤其是涉及一种发酵用搅拌罐。

背景技术：

发酵罐设备是制药、食品以及柠檬酸等生产企业发酵生产工艺所配备的专用装备，发酵罐是一种立式安装的圆筒形容器，直径可达6米以上，高度至8米左右。在发酵过程中，通搅拌器持续不断地搅拌发酵液，使发酵液中的各类物质充分混合，罐体各处的发酵液温度与浓度统一；将发酵罐的罐底部泵机输入的新鲜空气分散成小气泡，增加气、液接触面积；强化发酵液的湍流程度，降低气泡周围的液膜厚度和湍流中的流体的阻力，从而提高氧的转移速率；减少菌丝结团，降低细胞壁周围的液膜阻力，有利于菌体对氧的吸收，同时，可尽快排出细胞代谢产生的“废气”和“废物”，有利于细胞的代谢活动。因此，搅拌罐对发酵生产起着举足轻重的作用。

目前，发酵菌丝体胞内产物的分离过程需要先收集菌丝体，再经过溶解后才能进行水提、醇提、破碎等下游工艺。而经过离心后的菌丝体滤饼(菌渣)较密实呈交联状，不易溶于水中，溶解搅拌菌渣时会耗费大量溶解水，其溶解速度慢，消耗大量的时间，对后续提取工艺的效率提高影响较大。另外，发酵用搅拌罐是通过安装在罐体顶部的电机带动一根自罐底至顶部的搅拌轴，在搅拌轴的不同高度上布置有若干组叶片，属于单轴搅拌方式，但是由于搅拌阻力与叶片线速度平方成正比，随着叶片回转半径增大，搅拌阻力增大，能耗增多，搅拌均匀性也受影响。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种结构简单、操作简单、菌渣混匀效果好、耗水量低、菌渣溶解速度快的发酵用搅拌罐。

本实用新型的技术方案如下：

一种发酵用搅拌罐，包括罐体，所述罐体为密闭的筒体，所述罐体的顶部设有进料口，所述罐体的底部设有出料口，所述罐体的外壁上分别设有空气入口、进水口，所述罐体内侧顶部设有与所述进水口连接的喷淋管，所述喷淋管的出水端设有喷淋器以用于向所述罐体内均匀喷洒工艺水，所述罐体的内壁上设有与所述空气入口连接的通气管，所述罐体的底部设有第一搅拌器，所述罐体的一侧设有第二搅拌器，所述出料口与出料管连通，所述出料管上通过三通阀与取样管连接，所述取样管的末端设有取样阀，所述罐体的外部设有冷却夹套，在所述冷却夹套上分别设有冷却进口和冷却出口以用于对所述罐体内的混合液降温。

在上述技术方案中，所述第一搅拌器倾斜设置在所述罐体的底部，所述第一搅拌器的第一驱动部件安装在所述罐体的外部，所述第一驱动部件的输出轴与第一搅拌轴连接，所述第一搅拌轴上安装有搅拌叶。

在上述技术方案中，所述第二搅拌器水平设置在所述罐体的中下部，所述第二搅拌器的第二驱动部件安装在所述罐体的侧面，所述第二驱动部件的输出轴与第二搅拌轴连接，所述第二搅拌轴上设有搅拌桨叶。

在上述技术方案中，所述通气管沿所述罐体的周向排布，且该通气管呈波浪状安装在所述罐体的内壁上。

在上述技术方案中，所述通气管上均匀排布有多个排气孔，该排气孔的开口方向均朝向所述罐体的轴心。

在上述技术方案中，所述出料管上设有输料泵以用于将所述罐体内的混合液输送至下游装置内。

在上述技术方案中，所述搅拌桨叶为六斜叶式搅拌叶。

在上述技术方案中，在所述罐体上设有温度探头和pH探头以用于监测所述罐体内混合液的温度及pH值。

在上述技术方案中，所述出料口上设有出料阀。

在上述技术方案中，所述喷淋管上设有进水阀。

本实用新型具有的优点和积极效果是：

1.在罐体的底部竖直设置的搅拌器与在罐体一侧水平设置的搅拌器共同作用，在搅拌罐内的多个位置进行搅拌，使得搅拌更充分，有效加速菌渣与工艺水的混合。

2.在搅拌罐内通气管盘旋设置在搅拌罐的内壁上，有效增加空气的流动量，并且提高搅拌罐内的溶氧量，配合喷淋器中的工艺水促进菌渣与水的混合，有效降低溶解水的使用量。

3.在搅拌过程中可通过取样管少量的取样，以实时监测搅拌罐内的混合情况，同时检测搅拌罐内混合液的状态，保证混合液在搅拌罐内的混匀度、温度及pH值各个状态稳定正常，便于提高后续的提取率。

附图说明

图1是本实用新型的发酵用搅拌罐的结构示意图；

图2是本实用新型中通气管的结构示意图。

图中：

1、罐体 2、进料口 3、出料口

4、冷却夹套 5、空气入口 6、进水口

7、喷淋管 8、喷淋器 9、通气管

10、第一搅拌器 11、第二搅拌器 12、出料管

13、三通阀 14、取样管 15、取样阀

16、冷却进口 17、冷却出口 18、第一驱动部件

19、第一搅拌轴 20、搅拌叶 21、第二驱动部件

22、第二搅拌轴 23、搅拌桨叶 24、输料泵

25、排气孔

具体实施方式

以下结合具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，决不限制本实用新型的保护范围。

实施例1

如图1所示，本实用新型的发酵用搅拌罐，包括罐体1，罐体1为密闭的筒体，罐体1的顶部设有进料口2，罐体1的底部设有出料口3，罐体1的外壁上分别设有空气入口5、进水口6，罐体1内侧顶部设有与进水口6连接的喷淋管7，喷淋管7的底端设有喷淋器8以用于向罐体1内均匀喷洒工艺水，喷淋器8采用雾化器，将喷淋管7内的水雾化后加入至罐体1内，罐体1的底部设有第一搅拌器10，第一搅拌器10倾斜设置在罐体1的底部，与竖直方向的夹角为10°-25°，第一搅拌器10的第一驱动部件18安装在罐体1的外部，第一驱动部件18的输出轴与第一搅拌轴19连接，第一搅拌轴19上安装有搅拌叶20(例如采用螺旋桨R型搅拌叶)，第一搅拌器10在罐体1内完成竖直方向的搅拌，其中第一搅拌轴19为偏心轴，在第一驱动部件18的作用下带动搅拌叶20实现偏心转动，以增大罐体1底部的搅拌范围；罐体1的一侧设有第二搅拌器11，第二搅拌器11水平设置在罐体1的中下部，第二搅拌器11的第二驱动部件21安装在罐体1的侧面，第二驱动部件21的输出轴与第二搅拌轴22连接，第二搅拌轴22上设有搅拌桨叶23(例如采用六斜叶式搅拌叶)，第二搅拌器11在罐体内完成水平方向的搅拌。

上述出料口3与出料管12连通，出料管12上通过三通阀13与取样管14连接，在取样管14的末端设有取样阀15，方便工作人员从取样管14内取出罐体1内的混合液，便于实时监测混合液的状态。

上述罐体1的外部设有冷却夹套4，在冷却夹套4上分别设有冷却进口16和冷却出口17，通过冷却进口16向冷却夹套4内加入冷却水，用于对罐体1内的混合液降温。

上述罐体1的内壁上设有与空气入口5连接的通气管9，通气管9呈波浪状安装在罐体1的内壁上，且在通气管9上均匀排布有多个排气孔25，排气孔25的孔径为2-6mm。

上述出料管12上设有输料泵24以用于将罐体1内的混合液输送至下游装置内。

在使用搅拌罐时，菌渣从罐体1的进料口2加入后，启动第一搅拌器10和第二搅拌器11，打开空气入口5，过滤干净的空气从通气管9进入罐体1内，增加罐体1内的溶氧量，同时通过冷却进口16向冷却夹套4内加入冷却水，对罐体1进行降温，以避免搅拌罐高温造成混合液染菌；在搅拌15分钟后，打开三通阀13与取样管14连通的一侧阀门，通过取样阀15取出少量的混合液进行检测，当检测混合液状态合格时，关闭第一搅拌器10和第二搅拌器11，打开出料口3上的出料阀和三通阀13通向出料管12的一侧，在输料泵24作用下将混合液泵入至下游工序的装置中。

实施例2

在实施例1的基础上，在罐体1上设有温度探头和pH探头以用于监测罐体1内混合液的温度及pH值，在取样管14的末端也安装有温度传感器和pH传感器，能够更加精准的检测取样管14内的混合液的温度、pH值，以保证搅拌罐内混合液的状态正常。

实施例3

在实施例1的基础上，第一搅拌器10采用恒温磁力搅拌器，能够在罐体1内搅拌时进行恒温搅拌，不会造成罐体1内混合液的温度过高，从而有效避免混合液的染菌现象。

以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的等同变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。