一种气升式空气搅拌发酵罐的制作方法

1.本技术涉及发酵罐技术的领域，尤其是涉及一种气升式空气搅拌发酵罐。


背景技术：

2.气升式发酵罐是上世纪末开始发展应用的一种新型生物反应器，目前已广泛应用于工业大规模生产，包括微生物培养、细胞培养和生物环保等领域。气升式发酵罐工作原理是利用空气喷嘴喷出高速的空气，空气以气泡形式分散于发酵液中，在通气的一侧，液体平均密度下降，在不通气的一侧，液体密度较大，因而产生与通气侧的液体产生密度差，从而形成发酵罐内液体的环流。
3.相关技术中公开了一种气升式发酵罐，包括罐体、用于产生气泡的空气分布盘和用于输气的进气管，进气管的管腔与空气分布盘的内腔连通。向进气管通气，空气分布盘喷出的气体在罐体的发酵液中产生气泡，随着气泡的持续上浮，发酵液在罐体内翻滚形成环流。
4.针对上述中的相关技术，发明人认为空气分布盘在产生气泡时，气泡分布不均匀，气体在发酵液内的分散效果较差，氧传质效率较低。


技术实现要素：

5.为了提高氧传质效率，本技术提供一种气升式空气搅拌发酵罐。
6.本技术提供的一种气升式空气搅拌发酵罐采用如下的技术方案：
7.一种气升式空气搅拌发酵罐，包括罐体、固定连接于罐体侧壁的通气管和转动密封连接于通气管位于罐体内一端的空气分布盘；所述通气管与所述空气分布盘相连通；所述空气分布盘面向罐底的一侧倾斜固定有多个推动空气分布盘转动的喷嘴；所述喷嘴与所述空气分布盘相连通。
8.通过采用上述技术方案，向通气管内注入压缩空气，压缩空气经过喷嘴喷出在发酵罐内的发酵液中产生气泡，由于喷嘴倾斜固定于空气盘分布盘的侧壁，故喷嘴推动空气分布盘转动，喷嘴周围的发酵液被喷嘴扰动，喷嘴喷出后的气泡经过扰动的发酵液被打散，从而减小产生的气泡大小，使气泡随扰动的发酵液上浮，分散在发酵液中，同时由于气泡大小的减小，提高压缩空气与发酵液的接触面积，从而提高氧传质效率。
9.可选的，所述通气管的外侧壁设置有用于对通气管内气体加热的加热组件。
10.通过采用上述技术方案，经过加热后的气体，从喷嘴喷出，提高罐体内发酵液的温度，同时提高罐体内发酵液的发酵效率。
11.可选的，所述加热组件包括固定于罐体内侧壁的加热盒以及固定于加热盒内腔的电热毯；所述通气管穿过加热盒相背离的侧壁；所述电热毯包覆于通气管的外侧壁。
12.通过采用上述技术方案，将电热毯通电后，电热毯的热量传递至通气管的周侧，从而实现对经过通气管的气体加热的效果，同时在电热毯对通气管加热时，加热盒的温度上升，位于罐体内的发酵液接触到加热盒的外侧壁被间接加热，提高加热组件对罐体内发酵
液的加热效率。
13.可选的，所述通气管位于罐体内腔外的周侧壁固定连接有风压开关；所述风压开关电连接于电热毯。
14.通过采用上述技术方案，向通气管内通气时，通气管内的气体经过风压开关，电热毯通电，通气管内无气体流动时，电热毯断电，降低操作人员的劳动强度。
15.可选的，所述加热盒的内侧壁设置有保温层。
16.通过采用上述技术方案，减缓加热盒与外界温度热交换的速度，提高加热组件对通气管的加热效率。
17.可选的，所述罐体的外侧壁也设置有保温层。
18.通过采用上述技术方案，减缓罐体内的发酵液与外界温度热交换的速度，提高发酵液的发酵效率。
19.可选的，所述罐体位于加热盒相对应的外侧壁开设有连通于加热盒内腔的维修口；所述罐体的外侧壁可拆卸连接有将维修口闭合的盖板。
20.通过采用上述技术方案，维修口和盖板的设置，便于对电热毯进行维护作业，提高加热组件的使用寿命。
21.可选的，所述喷嘴的侧壁设置有用于减少阻力的导流面。
22.通过采用上述技术方案，导流面的设置，降低空气分布盘转动时的阻力，从而缩短空气分布盘开始转动的起始时间，提高发酵液的发酵效率。
23.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
24.1.通过倾斜固定于空气分布盘的喷嘴，喷嘴喷出压缩空气，推动空气分布盘转动，喷嘴周围的发酵液被喷嘴扰动，喷嘴喷出后的气泡经过扰动的发酵液被打散，减小产生的气泡大小，提高压缩空气与发酵液的接触面积，从而提高氧传质效率；
25.2.通过加热组件，经过加热后的气体，从喷嘴喷出，提高罐体内发酵液的温度，同时提高罐体内发酵液的发酵效率。
附图说明
26.图1是本技术实施例的整体结构示意图。
27.图2是本技术实施例的喷嘴的结构示意图。
28.附图标记说明：1、罐体；11、排气口；12、进料口；13、出料口；14、维修口；2、通气管；3、空气分布盘；4、加热组件；41、加热盒；42、电热毯；5、阀门；6、喷嘴；61、导流面；7、保温层；8、风压开关；9、盖板。
具体实施方式
29.以下结合附图1
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2对本技术作进一步详细说明。
30.本技术实施例公开一种气升式空气搅拌发酵罐。参照图1，一种气升式空气搅拌发酵罐包括罐体1、固定连接于罐体1侧壁的通气管2、转动密封连接于通气管2位于罐体1内一端的空气分布盘3以及设置于通气管2外侧壁的加热组件4，罐体1的顶壁具有排气口11和进料口12，罐体1的底壁具有出料口13，出料口13固定有阀门5。加热组件4用于对通气管2内的气体加热。
31.参照图1、图2，通气管2与圆盘状的空气分布盘3相连通。空气分布盘3面向罐底的一侧倾斜固定有多个推动空气分布盘3转动的喷嘴6，喷嘴6与空气分布盘3相连通。多个喷嘴6沿空气分布盘3的周向等间距分布，多个喷嘴6的轴线相互平行。喷嘴6的侧壁设置有减少空气分布盘3转动阻力的导流面61。启动加热组件4，向通气管2内通入压缩空气，压缩空气被加热并通过喷嘴6喷出，由于倾斜设置的喷嘴6，喷嘴6喷出压缩空气后，驱动空气分布盘3转动，喷嘴6扰动罐体1内的发酵液，同时随着空气分布盘3的转动，喷嘴6喷出的气泡被扰动的发酵液打撒，提高压缩空气与发酵液的接触面积，从而提高氧传质效率。
32.参照图1，加热组件4包括固定于罐体1内侧壁的加热盒41以及固定于加热盒41内腔的电热毯42，加热盒41的内侧壁和罐体1的外侧壁均贴合有保温层7，保温层7可以是酚醛泡沫材料，也可以是橡胶保温材料，起到保温效果即可。通气管2穿过加热盒41相背离的侧壁，更为具体的是，此处加热盒41相背离的侧壁是指加热盒41面向罐体1顶壁的一侧和罐体1底壁的一侧。
33.参照图1，通气管2位于罐体1内腔外的侧壁固定有电连接于电热毯42的风压开关8。电热毯42包覆于通气管2的外侧壁。向通气管2内通气时，通气管2内的气体经过风压开关8，电热毯42通电，通气管2内无气体流动时，电热毯42断电，借此设计，降低操作人员的劳动强度。
34.参照图1，罐体1的外侧壁位于加热盒41的相对应位置开设有连通于加热盒41内腔的维修口14，罐体1的外侧壁可拆卸连接有将维修口14闭合的盖板9，此处的可拆卸连接方式，可以是螺栓连接，也可以是磁性连接。
35.本技术实施例一种气升式空气搅拌发酵罐的实施原理为：向罐体1的进料口12灌入发酵液后，向通气管2通入压缩空气，压缩空气在通气管2流动的过程中，先经过风压开关8，风压开关8打开，电热毯42通电对通气管2的外壁加热，从而对压缩空气间接加热，随后压缩空气经过空气分布盘3，并经过喷嘴6喷出，喷嘴6喷出时，带动空气分布盘3转动，将喷嘴6喷出的气泡打散，使气泡在发酵液内分布均匀，提高压缩空气与发酵液的接触面积，提高氧传质效率，同时加热发酵液，提高发酵效率。
36.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。