一种聚谷氨酸用高溶氧发酵罐的制作方法

本实用新型涉及微生物发酵装置技术领域，特别是涉及一种聚谷氨酸用高溶氧发酵罐。

背景技术：

聚谷氨酸是一种天然存在的水溶性的聚合氨基酸，具有生物可降解性，可食用且对人体和环境无毒害。近年来其被作为生物絮凝剂，增稠剂，加湿剂，药物载体，药物缓释剂，生物可降解纤维，高吸水性树脂，重金属吸收剂以及食品添加剂等一直被广泛应用于工业领域如食品工业，药物工业，化妆品工业及污水处理中，是一种有极大开发价值和前景的多功能新型生物制品。

目前，聚谷氨酸的主要制备方法是利用微生物发酵制备，具有成本低、污染少以及产量高的优点。微生物发酵过程中需要用到发酵罐，在聚谷氨酸发酵时需向发酵罐中连续通入大量无菌空气，保证发酵过程中的溶氧率，但现有的发酵罐存在溶氧率低的问题，且能耗大，导致聚谷氨酸的生产成本高。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种使用方便、结构简单、降低能耗和提高溶氧率的聚谷氨酸用高溶氧发酵罐。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种聚谷氨酸用高溶氧发酵罐，包括罐体，所述罐体顶部由上至下依次设置有电机、支撑架、联轴器和密封盖；所述电机通过支撑座固定于罐体顶部一侧，所述联轴器与电机固定连接，联轴器下部设置有密封盖；罐体外壁由上至下依次开设有入料口、进气口、出水口、进水口和出料口；罐体内部设置有搅拌机构，所述搅拌机构包括旋转轴、支撑架和搅拌叶片；所述支撑架固定于罐体的底部，所述旋转轴纵向布设于罐体中心处，旋转轴一端与支撑架连接，旋转轴另一端通过密封盖与联轴器连接；旋转轴外壁均布有四组搅拌叶片，单组所述搅拌叶片为三片，呈螺旋状结构；罐体底部设置有微气泡扩散器，罐体外部一侧设置有鼓风机，鼓风机与微气泡扩散器通过空气输送管连接，空气输送管一端接入罐体内部呈环状分布于罐体内部；罐体底部设置有多个，呈环状分布的橡胶膜微孔曝气器。

进一步地，所述旋转轴为空腔，所述搅拌叶片的材质为不锈钢材质，所述搅拌叶片与旋转轴花键连接。

进一步地，所述鼓风机为轴流式风机。

进一步地，所述橡胶膜微孔曝气器上设置合成橡胶膜，所述合成橡胶膜均布有多个开闭式孔眼。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型是将机械搅拌和鼓风曝气装置相结合，结构简单，操作方便，机械搅拌机构可以将发酵罐中的无菌空气气泡进行初步的打破，提高溶氧量。运用微气泡曝气技术具有较高的运行特性，能够实现生物膜反应器连续的稳定运行，提升在搅拌过程中的氧利用率，能够有效的提升空气在发酵装置的溶氧效率，提高聚谷氨酸的生产效率，从而降低聚谷氨酸的生产成本。

附图说明

图1是本实用新型一种聚谷氨酸用高溶氧发酵罐的内部结构示意图。

图2是本实用新型一种聚谷氨酸用高溶氧发酵罐的微气泡扩散器的结构示意图。

图3是本实用新型一种聚谷氨酸用高溶氧发酵罐的橡胶膜微孔曝气器的结构图。

附图中标号为：1是电机，2是联轴器，3是密封盖，4是支撑座，5是入料口，6是旋转轴，7是进气口，8是出水口，9是搅拌叶片，10是支撑架，11是进水口，12是出料口，13是微气泡扩散器，14是空气输送管，15是鼓风机，16是罐体，17是橡胶膜微孔曝气器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明：

如图1～图3所示，一种聚谷氨酸用高溶氧发酵罐，包括罐体16，所述罐体16顶部由上至下依次设置有电机1、支撑架10、联轴器2和密封盖3；所述电机1通过支撑座4固定于罐体16顶部一侧，所述联轴器2与电机1固定连接，联轴器2下部设置有密封盖3；罐体16外壁由上至下依次开设有入料口5、进气口7、出水口8、进水口11和出料口12；罐体16内部设置有搅拌机构，所述搅拌机构包括旋转轴6、支撑架10和搅拌叶片9；所述支撑架10固定于罐体16的底部，所述旋转轴6纵向布设于罐体16中心处，旋转轴6一端与支撑架10连接，旋转轴6另一端通过密封盖3与联轴器2连接；旋转轴6外壁均布有四组搅拌叶片9，单组所述搅拌叶片9为三片，呈螺旋状结构；罐体16底部均布有多个，呈圆环状分布的微气泡扩散器13，罐体16外部一侧设置有鼓风机15，鼓风机15与微气泡扩散器13通过空气输送管14连接，空气输送管14一端接入罐体16内部呈环状分布于罐体16内部；罐体底部设置有多个，呈环状分布的橡胶膜微孔曝气器17。

所述旋转轴6为空腔，所述搅拌叶片9的材质为不锈钢材质，所述搅拌叶片9与旋转轴6花键连接。

所述鼓风机15为轴流式风机。

所述橡胶膜微孔曝气器17上设置合成橡胶膜，所述合成橡胶膜均布有多个开闭式孔眼。

当使用时，打开罐体16的入料口5和进气口7，通入空气和物料，罐体16上部的电机1通过联轴器2带动旋转轴6进行旋转，搅拌叶片9在旋转轴6的带动下将通入的物料进行搅拌；随之无菌空气进入布设于罐体1底部的橡胶膜微孔曝气器17，本实施例中橡胶膜微孔曝气器17与罐体16内壁的间距范围为10~20cm；橡胶膜微孔曝气器17的合成橡胶膜均布有多个开闭式孔眼，本实施例中开闭式孔眼的个数范围为100~200个，进入橡胶膜微孔曝气器17的空气在发酵液中进而转变为直径50μm以下的小气泡，该小气泡在微气泡扩散器13的作用下可以获得更大的接触面积与发酵液，使得进入的空气进行充分的溶解，提升空气在罐体16的溶氧效率，大大的提升了聚谷氨酸的生产效率从而降低聚谷氨酸的生产成本。

以上所述之实施例，只是本实用新型的较佳实施例而已，并非限制本实用新型的实施范围，故凡依本实用新型专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本实用新型申请专利范围内。