搅拌罐反应器的制作方法

本发明属于发酵设备，特别涉及搅拌罐反应器。

背景技术：

1、通过甲烷氧化菌吸收甲烷并生产蛋白，是发酵工业的一个新兴领域。由于作为碳源的甲烷一般为气相状态，从而相对于固相或液相的碳源，其利用率较低。所以发酵过程中如何提升甲烷的利用率是控制发酵成本的一个亟须解决的技术问题。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本申请实施例提供搅拌罐反应器，能够提升甲烷的利用率。

2、本申请实施例提供搅拌罐反应器，包括罐体、输液管、螺旋叶片和驱动组件。罐体的内部具有用于容纳液体的容纳腔，罐体设置有与容纳腔连通的进气口和出气口，进气口位于出气口下方；输液管同轴设置于容纳腔内，输液管在重力方向上具有位于进气口下方的进液口和位于进气口和出气口之间的出液口；螺旋叶片位于容纳腔内并套设于输液管外；驱动组件被配置为驱动螺旋叶片转动以带动液体从进液口进入输液管并从出液口离开输液管。

3、具体而言，在罐体中注入含有甲烷氧化菌的液体并使得该液体的液面位于进气口和出液口之间，通过进气口向容纳腔内提供甲烷气体，随后通过驱动件带动螺旋叶片转动，从而在混合液体和甲烷气体的同时，带动容纳腔腔壁和输液管外壁之间的液体向靠近进液口的方向运动，以提升甲烷气体在液体中向出气口运动的速度，进而提升甲烷氧化菌对甲烷的吸收利用率。

4、在一些实施例中，搅拌罐反应器还包括传动轴和打散杆。传动轴的一端与螺旋叶片可转动连接；打散杆的一端设置在传动轴的周侧，并沿传动轴的径向延伸，螺旋叶片上具有供打散杆穿过的避让口，驱动组件还被配置为驱动传动轴绕输液管的轴线公转，以带动螺旋叶片转动，并带动传动轴绕传动轴的轴线自转，以使得打散杆循环穿过避让口。

5、在上述技术方案中，通过设置传动轴和打散杆，以在传动轴带动螺旋叶片转动的同时，带动打散杆转动，进而使得打散杆对液体进行切割以形成紊流，进一步的提升甲烷气体在液体内的混合程度，进而进一步的提升甲烷氧化菌对甲烷的吸收利用率。

6、在一些实施例中，驱动组件包括驱动件、连接件、外齿轮和内齿轮。驱动件设置于罐体的底部，并具有与输液管同轴设置的输出端；连接件的一端安装在输出端上，传动轴靠近驱动件的一端可转动地设置于连接件的另一端；外齿轮套设在传动轴外；内齿轮设置于罐体的底部，并与外齿轮啮合。

7、具体而言，驱动件的输出端通过连接件带动传动轴绕罐体的周向转动，以带动螺旋叶片转动，同时传动轴上的外齿轮与内齿轮啮合，进而带动传动轴绕自身的周向转动，以带动打散杆转动。

8、在上述技术方案中，通过设置连接件、外齿轮和内齿轮以使得驱动件能够在带动传动轴绕罐体的轴线公转的同时带动传动轴绕自身的轴线自转。

9、在一些实施例中，搅拌罐反应器还包括承接盘，承接盘套设于输液管的外周，沿重力方向，承接盘位于出液口和进气口之间，液体从承接盘的外边缘下落以形成第一液帘。

10、在上述技术方案中，通过设置承接盘以形成第一液帘，从而在甲烷气体穿过第一液帘时与液体再次进行混合，进而进一步地提升甲烷氧化菌对甲烷的吸收利用率。

11、在一些实施例中，搅拌罐反应器还包括承接槽，承接槽沿罐体的周向设置于罐体的内周壁，并首尾相连，沿重力方向，承接槽位于承接盘和进气口之间；在垂直于重力方向的投影面上，承接槽的正投影覆盖承接盘的正投影的外边缘，液体从承接槽的内边缘下落以形成第二液帘。

12、在上述技术方案中，通过设置承接槽以形成第二液帘，从而在甲烷气体穿过第二液帘时与液体再次进行混合，进而进一步地提升甲烷氧化菌对甲烷的吸收利用率。

13、在一些实施例中，搅拌罐反应器还包括喷头，设置于承接槽面向输液管的槽壁并用于向容纳腔内提供雾化的液体。

14、在上述技术方案中，通过喷头向罐体内提供雾化的液体，能够进一步地提升甲烷气体与液体内的混合程度，进而进一步的提升甲烷氧化菌对甲烷的吸收利用率。

15、在一些实施例中，搅拌罐反应器还包括输液泵，输液泵的进液端与承接槽的内部连通，输液泵的出液端与喷头连通。

16、在上述技术方案中，通过设置输液泵以使得承接槽内部的液体向喷头流动并雾化，结构简单便于实现。

17、在一些实施例中，搅拌罐反应器还包括第一导向片和第二导向片，第一导向片和第二导向片设置于承接槽面向输液管的槽壁，第一导向片和第二导向片的一端连接，并位于喷头的上方，第一导向片的另一端和第二导向片的另一端向靠近喷头的方向延伸，沿重力方向，第一导向片和第二导向片在罐体的周向上的距离逐渐增加；在垂直于重力方向的投影面上，第一导向片的正投影和第二导向片的正投影覆盖喷头的正投影。

18、在上述技术方案中，通过设置第一导向片和第二导向片以对从承接槽内溢出的液体进行引导，进而降低液体遮挡喷头的风险。

19、在一些实施例中，搅拌罐反应器还包括第三导向片和第四导向片，第三导向片和第四导向片设置于承接槽面向输液管的槽壁，第三导向片和第四导向片的一端连接，并位于喷头的下方，第三导向片的另一端和第四导向片的另一端向靠近喷头的方向延伸，沿重力方向，第三导向片和第四导向片在罐体的周向上的距离逐渐减小；第三导向片的另一端与第一导向片远离第二导向片的一端连接，第四导向片的另一端与第二导向片远离第一导向片的一端连接。

20、在上述技术方案中，同时设置第三导向片和第四导向片以对从经过第一导向片和第二导向片导向的液体进行引导，以在液体从承接槽面向输液管的槽壁下落以形成第二液帘时，降低第二液帘存在缺口的风险，

21、在一些实施例中，喷头为多个，多个喷头沿罐体的周向间隔设置。

22、在上述技术方案中，通过设置多个喷头以提升甲烷气体与液体的混合程度，进而进一步地提升甲烷氧化菌对甲烷的吸收利用率。

1.搅拌罐反应器，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的搅拌罐反应器，其特征在于，所述搅拌罐反应器还包括：

3.如权利要求2所述的搅拌罐反应器，其特征在于，所述驱动组件包括：

4.如权利要求1-3中任一项所述的搅拌罐反应器，其特征在于，所述搅拌罐反应器还包括：

5.如权利要求4所述的搅拌罐反应器，其特征在于，所述搅拌罐反应器还包括：

6.如权利要求5所述的搅拌罐反应器，其特征在于，所述搅拌罐反应器还包括：

7.如权利要求6所述的搅拌罐反应器，其特征在于，所述搅拌罐反应器还包括：

8.如权利要求6所述的搅拌罐反应器，其特征在于，所述搅拌罐反应器还包括：

9.如权利要求8所述的搅拌罐反应器，其特征在于，所述搅拌罐反应器还包括：

10.如权利要求6-9中任一项所述的搅拌罐反应器，其特征在于，所述喷头为多个，多个所述喷头沿所述罐体的周向间隔设置。