一种生物发酵罐的制作方法

[0001]
本发明涉及生物发酵技术领域，具体为一种生物发酵罐。


背景技术：

[0002]
生物发酵工程是生物工程的一个重要组成部分，微生物利用碳水化合物发酵生产各种工业溶剂和化工原料。乙醇、丙酮-丁醇、丁醇-异丙醇、丙酮-乙醇、2,3-丁二醇和甘油发酵是微生物进行溶剂发酵的几种形式。
[0003]
如中国发明公开号为：cn102206578b的一种生物发酵消泡装置，包括发酵罐以及搅拌轴，所述发酵罐的内顶壁面上固定一个具有静止腔的静止筒体，静止筒体的侧壁面上设有与该静止筒体的静止腔连通的排气管，搅拌轴的下端从静止筒体的静止腔穿出，一个具有旋转腔的旋转装置周向固定于搅拌轴上，该旋转装置的上部位于静止筒体的静止腔中，旋转装置上部的侧壁面上至少设有2个通孔，旋转装置下部伸出到静止腔外，旋转装置下部的侧壁面上设有气液分离装置。本发明可对在医药、食品和化工产品发酵生产中广泛应用的通气、搅拌发酵过程进行消泡，以减少酵液的逃液损失，节省消泡剂。
[0004]
又如中国发明公开号为：cn110885744a的便于采样的生物发酵罐，包括罐体，所述罐体是由上罐体、连接罐体以及下罐体组合而成，所述上罐体顶端设有固定架，所述固定架上端设有主电机，所述主电机通过转轴与罐体里端的连接套套接相连，该发明简洁方便，灵活方便可以依据相应的需要调整罐体的容积，配合相应的搅拌杆、扇叶、螺旋叶片使得搅拌的更加充分，并且在罐体里侧设有空气分配器可以有效的增加罐体里侧的含氧量利于罐体内微生物的繁殖，通过加热装置与冷凝腔可以有效的把控罐体里侧的温度，待相应发酵周期结束后，可以直接通过取样管进行相应的取样，结构设计紧密合理，具有很强的实用性，适合推广。
[0005]
传统的生物发酵罐当气压增加到一定程度时才进行泄压，泄压时发酵膨胀的发酵物也容易伴随一块排出，造成资源的浪费，高气压环境不利于生物繁殖发酵，并且高压也增加了生物发酵的危险性，发酵过程中的通过加入消泡剂实现消泡，消泡剂对生物发酵效率具有一定的抑制作用，从而也不利于生物快速发酵。


技术实现要素：

[0006]
(一)解决的技术问题
[0007]
针对现有技术的不足，本发明提供了一种生物发酵罐，解决了传统的生物发酵罐当气压增加到一定程度时才进行泄压，泄压时发酵膨胀的发酵物也容易伴随一块排出，造成资源的浪费，高气压环境不利于生物繁殖发酵，并且高压也增加了生物发酵的危险性，发酵过程中的通过加入消泡剂实现消泡，消泡剂对生物发酵效率具有一定的抑制作用，从而也不利于生物快速发酵的问题。
[0008]
(二)技术方案
[0009]
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种生物发酵罐，包括发酵
内罐，所述发酵内罐的顶部固定连接有加工顶槽，所述加工顶槽的顶部固定连接有进口密封板，所述加工顶槽内部的顶端转动连接有驱动轴杆，所述驱动轴杆延伸至加工顶槽顶部的一端固定连接有排气驱动机构，所述加工顶槽顶部且位于驱动轴杆外侧的位置固定连接有定量排放框，所述定量排放框的底部固定连通有消泡外框，所述消泡外框靠近下放的外侧表面均匀设置有挡料滤孔，所述驱动轴杆的表面且位于消泡外框下方的位置均匀固定连接有铲料机构，所述驱动轴杆靠近底端的外侧表面均匀固定连接有搅拌蛇形杆，所述驱动轴杆的顶部表面且位于排气驱动机构的外侧固定连接有泄压喷管，所述泄压喷管的输出端方向与排气驱动机构底部对应设置，所述泄压喷管底部的输入端与定量排放框连通。通过主动泄压的空气力实现发酵罐主动搅拌，为发酵的主动加工提供动力。
[0010]
优选的，所述消泡外框内部的竖向位置设置有泄压通槽，所述泄压通槽的顶部与定量排放框的内部连通，所述挡料滤孔与泄压通槽的内部连通。挡料滤孔可将部分发酵物过滤在外侧，降低泄压时发酵物的排放量。
[0011]
优选的，所述泄压通槽内部靠近上方的位置滑动连接有密封锥块，所述密封锥块的顶部固定连接有挤压连杆，所述消泡外框顶部的两侧均固定连接有橡胶挡板，所述橡胶挡板与密封锥块对应设置。
[0012]
优选的，所述挤压连杆的顶端与定量排放框内部顶端的两侧均固定连接有驱动磁铁，相对的两个所述驱动磁铁磁性相同。通过其压力和磁性斥力的相互抵消，实现发酵罐的周期定量泄压，避免传统一次性泄压造成大量发酵物一同排出的目的。
[0013]
优选的，所述排气驱动机构包括辅助连轴，所述辅助连轴的底部轴心处与驱动轴杆固定连接，所述辅助连轴的顶部固定连接有挡风垫板。
[0014]
优选的，所述辅助连轴的外部表面均匀固定连接有驱动螺旋片，所述挡风垫板底部的两侧均固定连接有气动叶片。实现泄压力的完全引导形成机械力，保证发酵液能充分搅拌。
[0015]
优选的，所述气动叶片设置在驱动螺旋片的外侧，所述所述气动叶片设置在驱动螺旋片的外侧的输出方向与气动叶片对应设置。
[0016]
优选的，所述铲料机构包括铲料外框，所述铲料外框内部的上下两端均固定连接有内斜板，所述铲料外框内部顶端的中间位置固定连接有弹簧伸缩杆，所述弹簧伸缩杆位于铲料外框内部的输出端固定转动连接有压料轮。实现将发酵液顶部的物质打碎，降低发酵液表面气泡的生成量。
[0017]
优选的，所述压料轮的表面均匀固定连接有挤压杆，所述压料轮背面中间位置的横向均匀设置有排渣孔。实现将发酵液顶部的物质压缩，降低发酵物质的空间体积，进一步阻止发酵液表面气泡的生成。
[0018]
工作原理：发酵内罐和加工顶槽处于密封状态，随着生物发酵的进行，发酵逐渐产生大量气体，发酵内罐内部的气压增加，气压逐渐带动密封锥块在泄压通槽内向上移动，直至密封锥块与橡胶挡板接触时，气流动密封锥块下方直径较小的位置排出，排出的空气经过定量排放框然后从泄压喷管喷出，喷出的高压空气柱向排气驱动机构冲击，气动叶片和驱动螺旋片对空气柱的引导下，实现驱动轴杆的转动，在挤压连杆向上抬升时，驱动磁铁之间的磁性斥力逐渐增大，直至磁性斥力大于气压力，此时磁性斥力带动密封锥块再次移动至泄压通槽内部，再次对发酵罐密封，当气压再次大于磁性斥力时，发酵罐再次泄压排气，
从而驱动轴杆周期性转动；驱动轴杆带动搅拌蛇形杆转动，从而搅动发酵液，加快发酵反应速度，同时驱动轴杆带动铲料机构转动，铲料外框的开口方向与转的方向相同，从而转动时内斜板将反应液表面的物质引导进入铲料外框内部，转动是液体的冲击力将压料轮转动，同时在弹簧伸缩杆内弹力的作用下，内斜板对发酵液表面的物质挤压传动，将发酵物内部的空气挤压，最后从排渣孔再次拍向发酵罐内，同时消除发酵液表面产生的气泡，避免泄压时发酵物质跟随一同排出，避免发酵物浪费。
[0019]
(三)有益效果
[0020]
本发明提供了一种生物发酵罐。具备以下有益效果：
[0021]
(1)、该生物发酵罐，驱动轴杆、排气驱动机构、定量排放框、搅拌蛇形杆和泄压喷管，通过主动泄压的空气力实现发酵罐主动搅拌，为发酵的主动加工提供动力。
[0022]
(2)、该生物发酵罐，挡料滤孔可将部分发酵物过滤在外侧，降低泄压时发酵物的排放量。
[0023]
(3)、该生物发酵罐，泄压通槽、密封锥块、挤压连杆和驱动磁铁，通过其压力和磁性斥力的相互抵消，实现发酵罐的周期定量泄压，避免传统一次性泄压造成大量发酵物一同排出的目的。
[0024]
(4)、该生物发酵罐，搅拌蛇形杆、泄压喷管、挡风垫板、驱动螺旋片和气动叶片，实现泄压力的完全引导形成机械力，保证发酵液能充分搅拌。
[0025]
(5)、该生物发酵罐，铲料外框、挤压杆和排渣孔，实现将发酵液顶部的物质打碎，降低发酵液表面气泡的生成量。
[0026]
(6)、该生物发酵罐，弹簧伸缩杆和挤压杆，实现将发酵液顶部的物质压缩，降低发酵物质的空间体积，进一步阻止发酵液表面气泡的生成。
附图说明
[0027]
图1为本发明外部的结构示意图；
[0028]
图2为本发明内部的结构示意图；
[0029]
图3为本发明消泡外框的局部结构示意图；
[0030]
图4为本发明进口密封板的局部结构示意图；
[0031]
图5为本发明消泡外框内部的结构示意图；
[0032]
图6为本发明排气驱动机构的结构示意图；
[0033]
图7为本发明铲料机构的结构示意图。
[0034]
图中：1发酵内罐、2加工顶槽、3驱动轴杆、4排气驱动机构、401辅助连轴、402挡风垫板、403驱动螺旋片、404气动叶片、5消泡外框、6定量排放框、7铲料机构、71铲料外框、72内斜板、73弹簧伸缩杆、74压料轮、75挤压杆、76排渣孔、8搅拌蛇形杆、9进口密封板、10泄压喷管、11泄压通槽、12挡料滤孔、13密封锥块、14挤压连杆、15橡胶挡板、16驱动磁铁。
具体实施方式
[0035]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本发明保护的范围。
[0036]
实施例一
[0037]
如图1-5所示，本发明提供一种技术方案：一种生物发酵罐，包括发酵内罐1，发酵内罐1的顶部固定连接有加工顶槽2，加工顶槽2的顶部固定连接有进口密封板9，加工顶槽2内部的顶端转动连接有驱动轴杆3，驱动轴杆3延伸至加工顶槽2顶部的一端固定连接有排气驱动机构4，加工顶槽2顶部且位于驱动轴杆3外侧的位置固定连接有定量排放框6，定量排放框6的底部固定连通有消泡外框5，消泡外框5靠近下放的外侧表面均匀设置有挡料滤孔12，驱动轴杆3的表面且位于消泡外框5下方的位置均匀固定连接有铲料机构7，驱动轴杆3靠近底端的外侧表面均匀固定连接有搅拌蛇形杆8，驱动轴杆9的顶部表面且位于排气驱动机构4的外侧固定连接有泄压喷管10，泄压喷管10的输出端方向与排气驱动机构4底部对应设置，泄压喷管10底部的输入端与定量排放框6连通。通过主动泄压的空气力实现发酵罐主动搅拌，为发酵的主动加工提供动力。
[0038]
消泡外框5内部的竖向位置设置有泄压通槽11，泄压通槽11的顶部与定量排放框6的内部连通，挡料滤孔12与泄压通槽11的内部连通。挡料滤孔12可将部分发酵物过滤在外侧，降低泄压时发酵物的排放量。
[0039]
泄压通槽11内部靠近上方的位置滑动连接有密封锥块13，密封锥块13的顶部固定连接有挤压连杆14，消泡外框5顶部的两侧均固定连接有橡胶挡板15，橡胶挡板15与密封锥块13对应设置。
[0040]
挤压连杆14的顶端与定量排放框6内部顶端的两侧均固定连接有驱动磁铁16，相对的两个驱动磁铁16磁性相同。通过其压力和磁性斥力的相互抵消，实现发酵罐的周期定量泄压，避免传统一次性泄压造成大量发酵物一同排出的目的。
[0041]
实施例二
[0042]
如图6所示，在实施例一的基础上，本发明提供一种技术方案：一种生物发酵罐，排气驱动机构4包括辅助连轴401，辅助连轴401的底部轴心处与驱动轴杆3固定连接，辅助连轴401的顶部固定连接有挡风垫板402。
[0043]
辅助连轴401的外部表面均匀固定连接有驱动螺旋片403，挡风垫板402底部的两侧均固定连接有气动叶片404。实现泄压力的完全引导形成机械力，保证发酵液能充分搅拌。
[0044]
气动叶片404设置在驱动螺旋片403的外侧，气动叶片404设置在驱动螺旋片403的外侧的输出方向与气动叶片404对应设置。
[0045]
实施例三
[0046]
如图7所示，在实施例一和实施例二的基础上，本发明提供一种技术方案：一种生物发酵罐，排气驱动机构4包括辅助连轴401，辅助连轴401的底部轴心处与驱动轴杆3固定连接，辅助连轴401的顶部固定连接有挡风垫板402。
[0047]
辅助连轴401的外部表面均匀固定连接有驱动螺旋片403，挡风垫板402底部的两侧均固定连接有气动叶片404。实现泄压力的完全引导形成机械力，保证发酵液能充分搅拌。
[0048]
气动叶片404设置在驱动螺旋片403的外侧，气动叶片404设置在驱动螺旋片403的外侧的输出方向与气动叶片404对应设置。
[0049]
铲料机构7包括铲料外框71，铲料外框71内部的上下两端均固定连接有内斜板72，铲料外框71内部顶端的中间位置固定连接有弹簧伸缩杆73，弹簧伸缩杆73位于铲料外框71内部的输出端固定转动连接有压料轮74。实现将发酵液顶部的物质打碎，降低发酵液表面气泡的生成量。
[0050]
压料轮74的表面均匀固定连接有挤压杆75，压料轮74背面中间位置的横向均匀设置有排渣孔76。实现将发酵液顶部的物质压缩，降低发酵物质的空间体积，进一步阻止发酵液表面气泡的生成。
[0051]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。
[0052]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。