專利名稱：厭氧發(fā)酵罐的制作方法
技術領域：
厭氧發(fā)酵罐技術領域[0001]本實用新型涉及微生物發(fā)酵領域，特別涉及一種厭氧發(fā)酵罐。
背景技術：
[0002]生物能源化工是二十一世紀的重點發(fā)展工業(yè)，其核心設備厭氧發(fā)酵罐體積越來越大，目前我國單臺發(fā)酵罐容積已達3500立方米，對于體積如此大的厭氧發(fā)酵罐，如何做好系統(tǒng)設計和降低能耗已經(jīng)成為一個迫切需要解決的課題。[0003]厭氧發(fā)酵罐的功能是為微生物的生長提供優(yōu)良條件，以便滿足微生物的生長和繁殖。在厭氧發(fā)酵罐中，這些生物發(fā)揮其催化或新陳代謝的功能，并產(chǎn)生常規(guī)化學反應難以獲得的反應物和代謝物。[0004]如圖1-2所示，現(xiàn)有的厭氧發(fā)酵罐包括一圓柱狀的罐體I和多個攪拌器2，每一攪拌器包括一旋轉軸21和一個攪拌葉輪22，每一攪拌葉輪22包括多個槳葉220。該些旋轉軸21沿著該罐體I的徑向分布，并且連接于該罐體I的壁面上。使用時，該些攪拌葉輪22帶動該些槳葉220快速旋轉，以便實現(xiàn)攪拌發(fā)酵液內固體原料的目的。如圖2所示，該些槳葉220在局部產(chǎn)生第一流體波3，該些第一流體波3均具有一個第一流向4，由于相鄰的兩個第一流向4的方向相反，因此不能夠形成整體的旋轉渦流。[0005]另外，罐體底部無法得到攪拌器的充分攪拌，并且經(jīng)常存在因攪拌不均而造成的原料沉積現(xiàn)象。實用新型內容[0006]本實用新型要解決的技術問題是為了克服現(xiàn)有技術中厭氧發(fā)酵罐的底部經(jīng)常存在因攪拌不均而造成的原料沉積的缺陷，提供一種厭氧發(fā)酵罐，該厭氧發(fā)酵罐的底部不僅攪拌均勻而且也不存在原料沉積的問題。[0007]本實用新型是通過下述技術方案來解決上述技術問題:[0008]一種厭氧發(fā)酵罐，其包括一罐體和多個攪拌器，該些攪拌器均包括一旋轉軸和位于該旋轉軸一端的攪拌葉輪，其特點在于，每一旋轉軸的另一端均與該罐體的內壁面的一連接區(qū)域固定連接且每一旋轉軸的軸線與該連接區(qū)域的法線成一夾角。[0009]較佳地，每一旋轉軸的軸線在該旋轉軸的連接區(qū)域的法線和該罐體的軸線所確定的平面內具有一第一投影線，每一第一投影線與該第一投影線所對應的法線成20°至70°的夾角。[0010]較佳地，每一旋轉軸的軸線在過該旋轉軸的連接區(qū)域的法線且垂直該罐體的軸線的平面內具有一第二投影線，每一第二投影線與該第二投影線所對應的法線成20°至70°的夾角。[0011 ] 較佳地，該些攪拌器均布于該罐體的內壁面上。[0012]較佳地，隨著攪拌器與罐體底部距離的減小，該些攪拌器分布密度逐漸增大。[0013]本實用新型提供了一種厭氧發(fā)酵罐。通過將該旋轉軸設置成與其固定連接的連接區(qū)域的法線成一夾角的形式，進而促使發(fā)酵液形成沿著罐體軸向的翻滾混合和/或形成發(fā)酵液沿著罐體徑向的翻滾混合，因此極大地提高了固體原料在發(fā)酵液內的分布均勻度。

圖1為現(xiàn)有的厭氧發(fā)酵罐使用時的正視圖。圖2為現(xiàn)有的厭氧發(fā)酵罐使用時的俯視圖。圖3為本實用新型較佳實施例的厭氧發(fā)酵罐使用時的正視圖。圖4為本實用新型較佳實施例的厭氧發(fā)酵罐使用時的俯視圖。圖5為本實用新型較佳實施例的另一結構的厭氧發(fā)酵罐的主視圖。附圖標記說明:現(xiàn)有的厭氧發(fā)酵罐:罐體:1攪拌器:2第一流體波:3第一流向:4旋轉軸:21攪拌葉輪:22槳葉:220本實用新型的厭氧發(fā)酵罐:6罐體:61軸線:62法線:63流體波:64下傾分流:65擋液裝置:66下滑分流:67回旋分流:68支撐桿件:69攪拌器:5旋轉軸:50第一投影線:501第二投影線:502渦旋分流:640
具體實施方式
以下結合附圖給出本實用新型較佳實施例，以詳細說明本實用新型的技術方案。如圖3所示，本實施例的厭氧發(fā)酵罐6包括一罐體61、八個攪拌器5和一擋液裝置66。該罐體61具有一軸線62。每一攪拌器5通過其旋轉軸50與該罐體61的內壁面的一連接區(qū)域固定連接。該擋液裝置66包括至少一斜坡面，該些斜坡面用于阻擋并反彈射向其的流體。如圖3所示，每一旋轉軸50的軸線在其連接區(qū)域的法線63與該軸線62所形成平面內的投影為第一投影線501。該第一投影線501與該法線63的夾角為α，α取值范圍為20。至70°，因此該旋轉軸50具有沿著圓柱形的罐體軸向的傾斜，即軸向傾斜。由于旋轉軸50具有軸向傾斜，使用時，該流體波64具有排向該擋液裝置66的下傾分流65，該下傾分流65在撞擊該擋液裝置66后形成下滑分流67和回旋分流68,進而促使發(fā)酵液形成沿著罐體軸向的翻滾混合，最終實現(xiàn)該厭氧發(fā)酵罐6底部的均勻攪拌和原料不沉積。如圖4所示，每一旋轉軸50的軸線在過其連接區(qū)域的法線63且垂直于該軸線62的平面內的投影為第二投影線502。該第二投影線502與該法線63的夾角為β，β取值范圍也為20°至70°，因此該旋轉軸50具有沿著罐體徑向的傾斜，即徑向傾斜。由于旋轉軸50具有徑向傾斜，使用時，該些攪拌器除了對發(fā)酵液單獨地進行局部旋轉攪拌外，還具有局部的渦旋分流640，該些局部的渦旋分流640共同作用，帶動發(fā)酵液繞著罐體的軸線62整體渦旋運動，因此形成發(fā)酵液沿著罐體徑向的翻滾混合，發(fā)酵液經(jīng)過罐體徑向的翻滾混合后均勻度得到了進一步地提高。[0037]綜上可知，為了做好厭氧發(fā)酵罐內的總體混合，不僅運用了在兩維度斜插攪拌器的方式，即沿著厭氧發(fā)酵罐軸向和徑向都傾斜，還改進了攪拌葉輪的結構并且運用了擋液裝置。另外，結合發(fā)酵液內原有的氣泡浮動和厭氧發(fā)酵罐內外之間的液體循環(huán)，本實施例的厭氧發(fā)酵罐不僅能夠使得培養(yǎng)基和菌體得到充分的混合，還能夠大大地降低能耗。[0038]從能耗來說,在同等攪拌排液能力的情況下，本實施例的厭氧發(fā)酵罐的攪拌能耗降低至44kw，厭氧發(fā)酵罐的體積為3500m3，也就是發(fā)酵液充分混合的運行能耗僅為0.012kw/m3 (44kw/3500m3),因此單位體積攪拌功率極低，即排液效率較高。[0039]如圖5所示，在本實施例的厭氧發(fā)酵罐內，該擋液裝置66還可以采用開口向下拋物面的形式，此時擋液裝置66的底部需要支撐桿件69，支撐桿件可以使用市售的工字鋼。[0040]另外，該些攪拌器5可以均布于該罐體的內壁面上，也可以采用位于該罐體的內壁面的下部的攪拌器5較位于該罐體的內壁面的上部的攪拌器5密集的分布方式，以便解決下層發(fā)酵液比上層發(fā)酵液濃度大的問題。
權利要求1.一種厭氧發(fā)酵罐，其包括一罐體和多個攪拌器，該些攪拌器均包括一旋轉軸和位于該旋轉軸一端的攪拌葉輪，其特征在于，每一旋轉軸的另一端均與該罐體的內壁面的一連接區(qū)域固定連接且每一旋轉軸的軸線與該連接區(qū)域的法線成一夾角。
2.如權利要求1所述的厭氧發(fā)酵罐，其特征在于，每一旋轉軸的軸線在該旋轉軸的連接區(qū)域的法線和該罐體的軸線所確定的平面內具有一第一投影線，每一第一投影線與該第一投影線所對應的法線成20°至70°的夾角。
3.如權利要求2所述的厭氧發(fā)酵罐，其特征在于，每一旋轉軸的軸線在過該旋轉軸的連接區(qū)域的法線且垂直該罐體的軸線的平面內具有一第二投影線，每一第二投影線與該第二投影線所對應的法線成20°至70°的夾角。
4.如權利要求1-3中任意一項所述的厭氧發(fā)酵罐，其特征在于，該些攪拌器均布于該罐體的內壁面上。
5.如權利要求1-3中任意一項所述的厭氧發(fā)酵罐，其特征在于，隨著攪拌器與罐體底部距離的減小，該些攪拌器分布密度逐漸增大。
專利摘要本實用新型公開了一種厭氧發(fā)酵罐，其包括一罐體和多個攪拌器，該些攪拌器均包括一旋轉軸和位于該旋轉軸一端的攪拌葉輪，每一旋轉軸的另一端均與該罐體的內壁面的一連接區(qū)域固定連接且每一旋轉軸的軸線與該連接區(qū)域的法線成一夾角。本實用新型通過將該旋轉軸設置成與其固定連接的連接區(qū)域的法線成一夾角的形式，進而促使發(fā)酵液形成沿著罐體軸向的翻滾混合和/或形成發(fā)酵液沿著罐體徑向的翻滾混合，因此極大地提高了固體原料在發(fā)酵液內的分布均勻度。
文檔編號C12M1/02GK202968552SQ20122062185
公開日2013年6月5日 申請日期2012年11月21日 優(yōu)先權日2012年11月21日
發(fā)明者虞軍, 石榮華 申請人:上海亞達發(fā)攪拌設備有限公司