专利名称：发酵罐溶氧装置及发酵罐的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及好气发酵领域，具体地，涉及一种发酵罐溶氧装置。此外，本实用新型还涉及一种具有上述发酵罐溶氧装置的发酵罐。
背景技术：
工业上用于微生物发酵的装置称之为发酵罐，其主体一般为不锈钢制成的圆筒，在设计和加工过程中需满足结构严密，造型合理，并且需耐受蒸汽灭菌、尽量减少内部部件而带来的污染，进一步地，需要发酵罐便于操作，使得物料与能量之间具有较强的传递性，能够适合于生产多种产品以及最大限度地减少能量消耗。例如生产抗生素、氨基酸、有机酸、维生素时需采用好气发酵，在发酵时需向发酵罐中连续通入大量无菌空气，由于涉及通入空气的溶氧率，所以发酵罐中设置有提高通入空气的利用率的部件和结构，因此发酵罐结构较为复杂，常用的好气发酵发酵罐有机械搅拌式发酵罐、鼓泡式发酵罐和气升式发酵罐。机械搅拌式发酵罐的供氧结构为:在发酵罐底部设置高压喷嘴，发酵罐内设置有搅拌装置。将压缩好的无菌空气通过高压喷嘴喷入发酵液中后，在搅拌装置的作用下，进入到发酵罐中的空气气泡被打碎。通过以上方式提高通入空气的利用率所带来的缺点是被打碎的空气气泡仍然较大，溶氧效果不理想，产品质量不高。另外，搅拌装置的高速旋转导致发酵生产过程中的能耗较大，产品的生产成本较大。
实用新型内容本实用新型所要解决的一个技术问题是提供一种发酵罐溶氧装置，该发酵罐溶氧装置能够提高通入发酵罐内的空气的溶氧率，同时避免生产过程能耗较大，利于降低生产成本。另外，本实用新型所要解决的另一个技术问题是提供一种发酵罐，该发酵罐包括的发酵罐溶氧装置能够提高通 入发酵罐内的空气的溶氧率，同时避免生产过程能耗较大，利于降低生产成本。为了实现上述目的，本实用新型提供一种发酵罐溶氧装置，其中，该发酵罐溶氧装置包括配气管和用于与该配气管的一端连接的曝气器，将该曝气器布置于发酵液液面以下，向所述配气管的另一端通入压缩空气时，该压缩空气从所述曝气器穿出。优选地，所述曝气器为微孔曝气器。优选地，所述微孔曝气器为管式或者盘式。优选地，所述微孔曝气器的微孔透气材料单位面积的孔数量在4000-1000000个/
m2o优选地，所述曝气器的工作气压在0.05-0.4Mpa。优选地，所述配气管的一端连接有相互并联间隔设置的多个曝气器。优选地，所述多个曝气器平行于水平面或者垂直于水平面相互平行地间隔设置。[0013]在上述技术方案的基础上，本实用新型还提供一种发酵罐，其中，该发酵罐包括根据上述技术方案所述的发酵罐溶氧装置。优选地，所述配气管从所述发酵罐的下侧部伸入到该发酵罐的内部。优选地，所述曝气器布置于所述发酵罐内的下部。通过以上技术方案的分析可以看出，本实用新型提供的发酵罐溶氧装置能够提高通入发酵罐内的空气的溶氧率，同时避免生产过程能耗较大，利于降低生产成本。在优选形式下，曝气器为微孔曝气器，特别地，微孔曝气器的微孔透气材料单位面积的孔数量在4000-1000000个/m2，并且微孔曝气器的工作气压在0.05-0.4Mpa时，即通入的压缩空气的气压处于上述范围时，从微孔曝气器穿出的气泡中的氧气能够更好的溶解在发酵液里。进一步地，可以在配气管的一端连接有相互并联间隔设置的多个曝气器，并且根据发酵罐的形状将多个曝气器3平行于水平面或者垂直于水平面相互平行地间隔设置，由此能够最大限度地提高通入到发酵罐内的空气的溶氧率。本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式
部分予以详细说明。
附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式
一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中:图1是根据本实用新型优选实施方式的发酵罐的结构示意图。附图标记说明I发酵罐 2配气管3曝气器
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式
仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是指发酵罐处于正常工作摆放状态时，发酵罐上的部位相对于地面的说明；位置词“内、外”通常是指发酵罐处于正常工作密闭状态时就发酵罐本身的内部与外界的说明。本实用新型提供的发酵罐溶氧装置，包括配气管2和用于与该配气管2的一端连接的曝气器3，如图1所示，将该曝气器3布置于发酵液液面以下时，向配气管2的另一端通入压缩空气时，压缩空气从曝气器3穿出。曝气器一般具有透气材料，通入的压缩空气最终通过该透气材料从曝气器3穿出，由于透气材料上具有众多的小孔，穿出后的压缩空气在发酵液中形成大量的小气泡，由于气泡越小，气泡与发酵液的接触面积就越大，压缩空气中的氧气充分溶解，所以极大地提高了通入的压缩空气的利用率。作为优选的实施方式，曝气器3为微孔曝气器，微孔曝气器的透气材料为具有微孔的膜片材料，孔径很小，由此穿出的压缩空气形成的气泡更小，从而更易于通入的压缩空气中的氧气溶解。具体地，微孔曝气器为管式或者盘式，这两种方式的微孔曝气器安装成本较低，但是可靠性较高。[0028]作为优选的实施方式，微孔曝气器的微孔透气材料单位面积的孔数量在4000-1000000个/m2，由此溶解在发酵液里的氧气能够满足发酵过程所需的氧气。进一步地，微孔曝气器的工作气压在0.05-0.4Mpa时，即通入的压缩空气的气压处于上述范围值之间时，从微孔曝气器穿出的气泡中的氧气能够更好的溶解在发酵液里。为了提高发酵罐溶氧装置的工作效率，配气管2的一端连接有相互并联间隔设置的多个曝气器3，由此在同一时间能够从设置的多个曝气器3中穿出尽可能多的气泡，从而提高穿出的压缩空气与发酵液的接触面积，提高溶氧效率。作为优选的实施方式，多个曝气器3平行于水平面或者垂直于水平面相互平行地间隔设置，当发酵罐较高，而发酵罐的横截面较小时可以采用多个曝气器平行于水平面相互平行地间隔设置的形式，由此从曝气器穿出的压缩空气能够尽可能地与发酵罐内的发酵液接触，从而利于氧气的溶解；而当发酵罐较矮，而发酵罐的横截面较大时可以采用多个曝气器垂直于水平面相互平行地间隔设置，这样的布置方式也有利于从曝气器穿出的压缩空气能够尽可能地与发酵罐内的发酵液接触，提高氧气的溶解率，多个曝气器的布置可以根据发酵罐I的具体形状以及内部结构适当设计进行安装，只要便于从曝气器穿出的压缩空气的气泡能够尽可能地与发酵液接触，从而提高穿出的压缩空气的溶氧率即可。在上述技术方案的基础上，本实用新型提供的发酵罐包括根据上述技术方案所述的发酵罐溶氧装置。优选地，配气管2从发酵罐I的下侧部伸入到该发酵罐I的内部，由此方便配气管压缩空气的输入。作为优选的实施方式，曝气器3布置于发酵罐I内的下部，由此从曝气器3穿出的压缩空气的气泡在向上移动的过程会与发酵罐中的发酵液充分接触，从而提高氧气在发酵液中的溶解。
通过以上技术方案的分析可以看出，本实用新型提供的发酵罐溶氧装置能够提高通入发酵罐内的空气利用率，同时避免生产过程能耗较大，利于降低生产成本。在优选形式下，曝气器为微孔曝气器，特别地，微孔曝气器的微孔透气材料单位面积的孔数量在4000-1000000个/m2，并且微孔曝气器的工作气压在0.05-0.4Mpa时，即通入的压缩空气的气压处于上述范围值之间时，从微孔曝气器穿出的气泡中的氧气能够更好的溶解在发酵液里。进一步地，可以在配气管的一端连接有相互并联间隔设置的多个曝气器，并且根据发酵罐的形状将多个曝气器3平行于水平面或者垂直于水平面相互平行地间隔设置，由此能够最大限度地提高发酵罐溶氧装置的溶氧率。以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。另外需要说明的是，在上述具体实施方式
中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。
权利要求1.一种发酵罐溶氧装置，其特征在于，该发酵罐溶氧装置包括配气管(2)和用于与该配气管(2)的一端连接的曝气器(3)，将该曝气器(3)布置于发酵液液面以下，向所述配气管(2)的另一端通入压缩空气时，该压缩空气从所述曝气器(3)穿出。
2.根据权利要求1所述的发酵罐溶氧装置，其特征在于，所述曝气器(3)为微孔曝气器。
3.根据权利要求2所述的发酵罐溶氧装置，其特征在于，所述微孔曝气器为管式或者盘式。
4.根据权利要求2或3所述的发酵罐溶氧装置，其特征在于，所述微孔曝气器的微孔透气材料单位面积的孔数量在4000-1000000个/m2。
5.根据权利要求4所述的发酵罐溶氧装置，其特征在于，所述微孔曝气器的工作气压在 0.05-0.4Mpa。
6.根据权利要求1所述的发酵罐溶氧装置，其特征在于，所述配气管(2)的一端连接有相互并联间隔设置的多个曝气器(3)。
7.根据权利要求6所述的发酵罐溶氧装置，其特征在于，所述多个曝气器(3)平行于水平面或者垂直于水平面相互平行地间隔设置。
8.一种发酵罐，其特征在于，该发酵罐包括根据权利要求1至7中任一项所述的发酵罐溶氧装置。
9.根据权利要求8所述的发酵罐，其特征在于，所述配气管(2)从所述发酵罐(I)的下侧部伸入到该发酵罐(I)的内部。
10.根据权利要求8或9所述的发酵罐，其特征在于，所述曝气器(3)布置于所述发酵罐(I)内的下部。
专利摘要本实用新型公开了一种发酵罐溶氧装置，其中，该发酵罐溶氧装置包括配气管(2)和用于与该配气管(2)的一端连接的曝气器(3)，将该曝气器(3)布置于发酵液液面以下，向所述配气管(2)的另一端通入压缩空气时，该压缩空气从所述曝气器(3)穿出。此外，本实用新型还公开了一种包括上述发酵罐溶氧装置的发酵罐。所述发酵罐溶氧装置能够提高通入发酵罐内的空气的溶氧率，同时避免生产过程能耗较大，利于降低生产成本。
文档编号C12M1/04GK203128552SQ2013201465
公开日2013年8月14日 申请日期2013年3月27日 优先权日2013年3月27日
发明者石飞虹, 周友超, 宋光明, 郭巧芝 申请人:中粮生物化学(安徽)股份有限公司