一种高耗氧微生物发酵专用装置的制作方法

本实用新型属于发酵设备领域，涉及一种高耗氧微生物发酵专用装置。

背景技术：

在某些真菌及链霉菌等高耗氧微生物的发酵过程中，其发酵液往往具有较高的粘度，尤其到了发酵的中后期，发酵液中菌体生物量较高，对氧气的需求进一步增加，此时发酵设备的氧传递效率就成为制约发酵产率的关键因素。当发酵液粘度增加后，发酵罐中的搅拌桨、挡板、盘管等对压缩空气的打碎、分散能力也会明显降低，进而使压缩空气气泡变大，空气与发酵液的接触面积减小，从而导致发酵液的溶氧降低，严重影响菌体的生长，甚至会改变菌体代谢的途径，最终影响发酵产率。

为解决上述问题，现有技术常用的做法是提高搅拌转速、增加发酵罐的高径比、设计更为复杂的组合式搅拌桨、提高发酵设备进气量等方式，但均效果不佳，无法满足高耗氧微生物菌体对溶氧的需求：受制于电机功率的影响，搅拌转速不可能无限提高，并且会相应增加能耗；不同种类的组合式搅拌桨对气液混合效果的改善有一定限度，且也会增加能耗；而提高发酵设备进气量则由于气泡较大、来不及分散及从发酵液上方逃逸，对发酵液中溶氧的改善效果也不明显。此外，提高进气量会加快发酵液的水分蒸发，导致发酵液粘度进一步增加。

技术实现要素：

鉴于以上问题，本实用新型的目的是提供一种高耗氧微生物发酵专用装置，提升高耗氧微生物发酵过程中的气液混合效果，以进一步提高发酵液的溶氧含量，促进菌体的生长及产物合成，从而提高发酵产率。

具体地，本实用新型采用以下技术方案来实现上述目的。

一种高耗氧微生物发酵专用装置，其包括发酵罐体1、搅拌轴2、搅拌桨3、通气盘管4、通气盘管支架5、进气口6、通气盘管出气孔7。

其中所述搅拌轴2上均匀固定安装有若干组搅拌桨3，搅拌轴2与搅拌桨3均位于发酵罐体1内。

所述通气盘管4通过通气管支架5固定安装在发酵罐体1内。

所述进气口6任选地位于发酵罐体1下部，与通气盘管4连接。

所述通气盘管出气孔7均匀分布于通气盘管4上。

所述通气盘管4的螺旋方向为顺时针或逆时针。

所述通气盘管4的螺旋横界面为圆形或椭圆形。

所述通气盘管4的高度不超过最上一层搅拌桨3的高度。

所述通气盘管4的螺旋直径：搅拌桨3直径：发酵罐体1直径=1.2：1：1.5。

所述通气盘管4相邻螺旋间距为搅拌桨3相邻层桨叶间距的1/5-1/2。

所述通气盘管出气孔7为圆形，直径为0.1-0.5厘米，相邻通气盘管出气孔7的间距为0.5-1.0厘米。

本实用新型的优势：无菌压缩空气通过通气盘管出气孔可均匀分散于发酵液中，同时，搅拌桨的旋转，可以更高效地将气泡打碎、分散，进一步增大空气与发酵液的接触面积，提升高耗氧微生物发酵过程中的气液混合效果，从而大大提高发酵液溶氧水平。

附图说明

此处所说明的附图仅用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型的不当限定，其中：

图1是本实用新型的一种高耗氧微生物发酵专用装置结构示意图；其中各标号分别表示：1-发酵罐体，2-搅拌轴，3-搅拌桨，4-通气盘管，5-通气盘管支架，6-进气口，7-通气盘管出气孔。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型的实施例及附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例1本实用新型的一种高耗氧微生物发酵专用装置

如图1所示，为本实用新型的一种高耗氧微生物发酵专用装置，其高径比为2.2:1，体积100l。

所述一种高耗氧微生物发酵专用装置包括：发酵罐体1、搅拌轴2、搅拌桨3、通气盘管4、通气盘管支架5、进气口6、通气盘管出气孔7。

其中所述搅拌轴2上均匀固定安装有若干组搅拌桨3，搅拌轴2与搅拌桨3均位于发酵罐体1内。

所述通气盘管4通过通气管支架5固定安装在发酵罐体1内。

所述进气口6任选地位于发酵罐体1下部，与通气盘管4连接。

所述通气盘管出气孔7均匀分布于通气盘管4上。

所述通气盘管4的螺旋方向为顺时针。

所述通气盘管4横截面为圆形。

所述通气盘管4的高度与最上一层搅拌桨3的高度相同。

所述通气盘管的螺旋直径：搅拌桨直径：发酵罐体直径=1.2：1：1.5。

根据本实用新型，通气盘管4相邻螺旋间距为搅拌桨3相邻层桨叶间距的1/3。

所述通气盘管出气孔7为圆形，直径为0.1厘米，相邻通气盘管出气孔7的间距为0.5厘米。

实施例2应用

对于实施例1的一种高耗氧微生物发酵专用装置，发酵过程开始前，从进气口6通入无菌压缩空气，搅拌桨3旋转后将通气盘管出气孔7冲出的细小气泡分散、打碎；发酵过程开始后，根据高耗氧微生物发酵液溶氧需求，可通过调整无菌压缩空气进气量及搅拌转速来调整发酵液的溶氧水平。通过搅拌桨3的高速旋转不断对细小气泡冲击破碎，可达到进一步增大空气与发酵液的接触面积，提升高耗氧微生物发酵过程中气液混合效果，从而大大提高发酵液溶氧水平。

上述实施例仅用于解释说明本实用新型的发明构思，而非对本实用新型保护范围的限制。本领域技术人员应当理解，在本

技术实现要素：
的基础上进行的调整或变型，均落入本实用新型的保护范围。

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