一种用于秸秆产乙醇的固液双相发酵罐的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及用于秸秆产乙醇的固液双相发酵罐，包括固态酶解罐1和液态发酵罐2，通过管道5连接，固态酶解罐1包括罐盖3和罐体4，具有出气口9、酶液进口10和排渣口12，内部设置有搅拌杆7，搅拌杆7上设置有螺旋浆叶6，搅拌杆7与外部的电机8连接；所述液态发酵罐2具有进气口16、出液口19和pH缓冲装置22，顶部设置有压力表13、温度计14、pH计15，底部设置有加热装置26；液态发酵罐2为双层壁结构，双层壁的夹层中设有进水口17和出水口18；液态发酵罐2还设置有菌液接种口25，菌液接种口25通过菌液进口管道24与液态发酵罐2连接，菌液进口管道24设置有阀门23。
【专利说明】-种用于秸秆产乙醇的固液双相发酵罐
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种发酵设备，尤其涉及用于秸杆产乙醇的固液双相发酵罐。
【背景技术】
[0002] 随着社会经济的发展，对能源的消耗日益加剧，如何应对能源枯竭已是世界各国 所面临的重大课题。以秸杆为原料，采用微生物发酵工艺生产燃料乙醇，目前是大多数国 家缓解能源危机的重要举措。以秸杆为原料生产乙醇一般会包括两个步骤：纤维素酶水解 秸杆生产葡萄糖和微生物发酵葡萄糖生产乙醇；纤维素酶可以来源于微生物发酵液，比如： 里氏木霉或黑曲霉等，也可以利用商品化的纤维素酶制剂，比如：外切β -葡聚糖酶、内切 β -葡聚糖酶和β -葡萄糖苷酶，或者是各种酶的混合物；另外，通常会利用酿酒酵母发酵 葡萄糖生产乙醇。
[0003] 为了大规模、工业化的利用秸杆生产乙醇，亟需一种发酵设备；不仅要满足固态原 料秸杆的水解，还要满足能够利用水解产物发酵生产乙醇 实用新型内容
[0004] 本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种可以用于秸杆产乙醇的固液 双相发酵罐。
[0005] 本实用新型的技术方案是：
[0006] -种用于秸杆产乙醇的固液双相发酵罐，包括固态酶解罐1和液态发酵罐2,液态 发酵罐2和固态酶解罐1通过管道5连接，其特征在于：
[0007] 所述固态酶解罐1包括罐盖3和罐体4,固态酶解罐1的内部有搅拌杆7,搅拌杆 7上设置有螺旋浆叶6,搅拌杆7与外部的电机8连接；固态酶解罐1具有出气口 9、酶液进 口 10和排渣口 12,固态酶解罐1内设置有导流板11，可以避免物料搅拌过程中出现死角， 从而提1?物料揽祥效率。
[0008] 所述液态发酵罐2顶部设置有压力表13、温度计14、pH计15,底部设置有加热装 置26,液态发酵罐2为双层壁结构，有利于罐体保温，双层壁的夹层中设有进水口 17和出 水口 18,有助于冷却水循环从而起到快速降温的作用；液态发酵罐2具有进气口 16、出液口 19和pH缓冲装置22,内部设有搅拌杆21，搅拌杆21上具有螺旋桨叶20 ;液态发酵罐2还 设置有菌液接种口 25,菌液接种口 25通过菌液进口管道24与液态发酵罐2连接，菌液进口 管道24设置有阀门23,接种过程中将阀门23打开，菌种流入发酵罐，接种结束后即可关闭 阀门23。
[0009] 在使用过程中，把预处理之后的秸杆原料投入到固态酶解罐中，同时将商品化的 纤维素酶制剂或者微生物发酵得到的纤维素酶液通过酶液进口投入到固态酶解罐中；在酶 液的作用下，秸杆将被水解得到葡萄糖；搅拌杆和螺旋桨叶将有助于水解过程中，秸杆原料 和酶液充分混合，提高水解效率；导流板可以避免物料搅拌过程中出现死角，进一步提高物 料搅拌效率；酶解完毕，秸杆残渣可以通过排渣口排出，酶解得到的葡萄糖、残留的酶液等 通过管道释放到液态发酵罐中。在液态发酵罐中通过加热升温使酶失活，待温度冷却下来， 可以接入发酵菌种，比如：酿酒酵母；之后，调节合适的发酵温度、发酵pH等进行乙醇的发 酵；发酵得到的产品通过出液口得到；搅拌杆和螺旋桨叶的设置有助于提高酵母的发酵效 率。
[0010] 本实用新型的有益效果：
[0011] 本实用新型的固液双相发酵罐，可以用于秸杆原料生产乙醇；固态酶解罐中设置 有搅拌装置和导流板，有助于固态秸杆和酶液的混合从而提高酶解效率；固态酶解完毕可 以将酶解产物直接释放到液态发酵罐中，操作更方便、更快捷；液态发酵罐中设置有菌液接 种口，使得接种操作更便利；液态发酵罐采用双层壁结构，有利于罐体的保温以及冷却水的 循环、方便控制罐内温度，有利于调整合适的发酵温度进行乙醇的生产。
【专利附图】
【附图说明】
[0012] 图1是本实用新型的结构示意图
[0013] 图中，1_固态酶解罐，2_液态发酵罐，3_罐盖，4_罐体，5_管道，6_螺旋奖叶，7_揽 拌杆，8-电机，9-出气口，10-酶解进口，11-导流板，12-排渣口，13-压力表，14-温度计， 15-pH计，16-进气口，17-进水口，18-出水口，19-出液口，20-螺旋桨叶，21-搅拌杆，22-pH 缓冲装置，23-阀门，24-菌液进口管道，25-菌液接种口。
【具体实施方式】
[0014] 下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0015] 如图1所示，本实用新型的固液双相发酵罐，包括固态酶解罐1和液态发酵罐2,固 态酶解罐1和液态发酵罐2通过管道5连接，其特征在于 ：
[0016] 所述固态酶解罐1包括罐盖3和罐体4,固态酶解罐1具有出气口 9、酶液进口 10 和排渣口 12,固态酶解罐1的内部设置有导流板11和搅拌杆7,搅拌杆7上设置有螺旋浆 叶6,搅拌杆7与外部的电机8连接。
[0017] 所述液态发酵罐2具有进气口 16、出液口 19和pH缓冲装置22,顶部设置有压力 表13、温度计14、pH计15,底部设置有加热装置26,内部设有搅拌杆21，搅拌杆21上具有 螺旋桨叶20 ;液态发酵罐2为双层壁结构，双层壁的夹层中设有进水口 17和出水口 18 ;液 态发酵罐2还设置有菌液接种口 25,菌液接种口 25通过菌液进口管道24与液态发酵罐2 连接，菌液进口管道24设置有阀门23,接种过程中将阀门23打开，菌种流入发酵罐，接种结 束后即可关闭阀门23。
[0018] 本实用新型的固液双相发酵罐可用于秸杆原料产乙醇；在使用过程中，把预处理 之后的秸杆原料投入到固态酶解罐中，同时将商品化的纤维素酶制剂或者微生物发酵得到 的纤维素酶液通过酶液进口投入到固态酶解罐中；在酶液的作用下，秸杆将被水解得到葡 萄糖；搅拌杆和螺旋桨叶将有助于秸杆原料和酶液充分混合，可以提高水解效率；导流板 可以避免物料搅拌过程中出现死角，进一步提高物料搅拌效率；酶解完毕，秸杆残渣可以通 过排渣口排出，酶解得到的葡萄糖、残留的酶液等通过管道释放到液态发酵罐中。在液态发 酵罐中通过加热升温使酶失活；待温度冷却下来，通过菌液接种口接入发酵用的微生物菌 种，比如：酿酒酵母；之后，调整合适的发酵温度、发酵pH等进行乙醇的生产；发酵得到的产 品通过出液口收集；搅拌杆和螺旋桨叶将有助于提高酵母的发酵效率。
【权利要求】
1. 一种用于秸杆产乙醇的固液双相发酵罐，包括固态酶解罐（1)和液态发酵罐（2)，固 态酶解罐（1)和液态发酵罐（2)通过管道（5)连接，其特征在于：所述固态酶解罐（1)包 括罐盖（3)和罐体（4)，固态酶解罐⑴具有出气口（9)、酶液进口（10)和排渣口（12)，固 态酶解罐（1)的内部设置有搅拌杆（7)，搅拌杆（7)上设置有螺旋浆叶￠)，搅拌杆（7)与 外部的电机（8)连接；所述液态发酵罐（2)具有进气口（16)、出液口（19)和pH缓冲装置 (22)，顶部设置有压力表（13)、温度计（14)、pH计（15)，底部设置有加热装置（26)，液态发 酵罐（2)为双层壁结构，双层壁的夹层中设有进水口（17)和出水口（18)，液态发酵罐（2) 设置有菌液接种口（25)，菌液接种口（25)通过菌液进口管道（24)与液态发酵罐（2)连接， 菌液进口管道（24)设置有阀门（23)。
2. 如权利要求1所述的固液双相发酵罐，其特征在于：所述固态酶解罐（1)内部设置 有导流板（11)。
3. 如权利要求1或2所述的固液双相发酵罐，其特征在于，所述液态发酵罐（2)内部设 有搅拌杆（21)，搅拌杆（21)上具有螺旋桨叶（20)。
【文档编号】C12M1/40GK203999627SQ201420441537
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月6日 优先权日:2014年8月6日
【发明者】张晓梅, 静平, 刘靖靖, 崔淑华, 王凤美, 张鸿伟 申请人:山东出入境检验检疫局检验检疫技术中心