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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201720354445.9 (22)申请日 2017.04.06 (73)专利权人 广州市微生物研究所 地址 510663 广东省广州市萝岗区科学城 尖塔山路1号 专利权人 华南理工大学 (72)发明人 秦鹏谢鹏吴振强梁淑娃 刘广宇梁鸿基劳逸俊 (74)专利代理机构 广州粤高专利商标代理有限 公司 44102 代理人 陈卫 (51)Int.Cl. C12M 1/00(2006.01) C12M 1/21(2006.01) C12M 1/06(2006.01) C12M 1/02。
2、(2006.01) (54)实用新型名称 一种搅拌组合优化的发酵罐 (57)摘要 本实用新型涉及一种搅拌组合优化的发酵 罐， 由圆柱形罐体、 对称均匀安装在罐体内壁上 的挡板、 盘绕在挡板上的冷却蛇管以及安装在罐 体中间的搅拌轴组成， 搅拌轴由下至上安装有多 挡搅拌器， 其中第一、 三档搅拌器为涡轮式搅拌 器， 第二档为轴流搅拌器， 第四档为消泡搅拌器。 本实用新型提供的发酵罐， 通过对不同种类搅拌 桨的优化组合， 增强了罐内的混合能力， 提高了 罐内的溶氧水平， 同时维持了较低的剪切力， 解 决了丝状菌在发酵过程中剪切力耐受与溶氧不 足之间的矛盾， 提升单罐发酵产量。 权利要求书1页 说明书。
3、3页 附图1页 CN 206599560 U 2017.10.31 CN 206599560 U 1.一种搅拌组合优化的发酵罐， 由罐体、 安装在罐体内壁上的挡板 （7） 、 盘绕在挡板 （7） 上的冷却蛇管 （6） 以及安装在罐体中间的搅拌轴 （1） 组成， 其特征在于， 搅拌轴由下至上设 置四档不同类型的搅拌器， 第一档搅拌器为涡轮搅拌器 （5） ， 第二档搅拌器为轴流搅拌器 （4） ， 第三档搅拌器为涡轮搅拌器 （3） ， 第四档搅拌器为消泡搅拌器 （2） 。 2.根据权利要求1所述的一种搅拌组合优化的发酵罐， 其特征在于， 所述的第一档的涡 轮搅拌器为六斜叶圆盘涡轮式搅拌器 （5） 。。
4、 3.根据权利要求1所述的一种搅拌组合优化的发酵罐， 其特征在于， 所述的第二档的轴 流搅拌器为莱宁A315搅拌器 （4） 。 4.根据权利要求1所述的一种搅拌组合优化的发酵罐， 其特征在于， 所述的第三档的涡 轮搅拌器为六弯叶圆盘涡轮式搅拌器 （3） 。 5.根据权利要求2所述的一种搅拌组合优化的发酵罐， 其特征在于， 所述的六斜叶圆盘 涡轮式搅拌器 （5） 浆叶倾斜角度为30 60 。 6.根据权利要求2所述的一种搅拌组合优化的发酵罐， 其特征在于， 所述的六斜叶圆盘 涡轮式搅拌器 （5） 浆直径与罐体直径比值为0.20.5。 7.根据权利要求3所述的一种搅拌组合优化的发酵罐， 其特征在于。
5、， 所述的莱宁A315搅 拌器 （4） 浆叶数量为36片； 桨叶角度为15 45 。 8.根据权利要求3所述的一种搅拌组合优化的发酵罐， 其特征在于， 所述的莱宁A315搅 拌器 （4） 浆直径与罐体直径比值为0.20.5。 9.根据权利要求4所述的一种搅拌组合优化的发酵罐， 其特征在于， 所述的六弯叶圆盘 涡轮式搅拌器 （3） 桨叶数量为6； 桨叶弯角30 45 。 10.根据权利要求4所述的一种搅拌组合优化的发酵罐， 其特征在于， 所述的六弯叶圆 盘涡轮式搅拌器 （3） 浆直径与罐体直径比值为0.20.5。 权利要求书 1/1 页 2 CN 206599560 U 2 一种搅拌组合优化的发。
6、酵罐 技术领域 0001 本实用新型属于微生物发酵领域， 涉及一种丝状菌培养的发酵罐， 尤其涉及一种 搅拌组合优化的发酵罐。 背景技术 0002 现代发酵工业中， 许多具有重要社会和经济价值的代谢产物， 如抗菌素、 有机酸、 酶制剂等， 多是由丝状菌通过深层通风发酵生产得到的。 丝状菌在发酵培养过程中对氧的 溶解度是有一定要求的。 在丝状菌的发酵过程中， 随着菌丝形态结构及其生物量的改变会 增大发酵液的粘度， 显著影响发酵液的流变性， 降低了发酵液的溶氧传质等能力， 导致发酵 水平低下甚至是直接导致发酵失败。 0003 在深层通风发酵过程中， 不同的搅拌形式所产生的混合效果不同。 空气中的氧首。
7、 先溶解于液体中， 然后才能被生物细胞所利用。 提高溶氧的措施一是强化搅拌， 二是增加通 气量。 但剧烈的搅拌和过大的通气量不仅动力成本增加， 而且还会造成泡沫过多、 对菌丝体 造成损害、 逃逸等现象， 降低发酵罐的有效利用率， 影响发酵产量， 增大能耗， 产生诸多不利 的因素。 实用新型内容 0004 本实用新型的目的在于克服现有技术的不足， 提供一种搅拌组合优化的发酵罐， 该发酵罐增强了罐内的混合能力， 提高了罐内的溶氧水平， 同时维持了较低的剪切力， 提高 了单罐发酵率。 0005 为解决上述技术问题， 本实用新型所采用的技术方案是： 0006 提供一种搅拌组合优化的发酵罐， 由圆柱形罐。
8、体、 对称均匀安装在罐体内壁上的 挡板、 盘绕在挡板上的冷却蛇管以及安装在罐体中间的搅拌轴组成， 搅拌轴由下至上设置 了四挡不同类型的搅拌器， 第一档搅拌器为涡轮搅拌器， 第二挡搅拌器为轴流搅拌器， 第三 挡搅拌器为涡轮搅拌器， 第四档搅拌器为消泡搅拌器。 0007 优选地， 第一档的涡轮搅拌器为六斜叶圆盘涡轮式搅拌器， 六斜叶圆盘涡轮式搅 拌器强化了发酵罐罐内底层搅拌打碎和分散空气的能力， 通过冷却蛇管和挡板的作用， 强 化了罐内流体的湍流效果， 改善入罐空气的分散效果； 该措施也改变了空气流向由底层的 径向流变为径向流加湍流， 使得空气与发酵液混合更加充分。 0008 进一步地， 六斜叶圆。
9、盘涡轮式搅拌器， 其浆叶倾斜角度为30 60 ， 优选30 ； 0009 其浆直径与罐体直径比值为0.20.5， 优选0.350.5。 0010 优选地， 第二档的轴流搅拌器为莱宁A315搅拌器， 莱宁A315搅拌器能够使最下层 搅拌器分散后的空气在桨叶搅拌器的作用下， 发酵液与空气混合液可在两层搅拌器间形成 轴向流， 有助于消除发酵罐内的上下层间的物质传递不均匀现象， 强化了整个发酵罐的流 动循环特性， 提高传质效果， 使空气与发酵液混合更充分， 且增大了接触界面， 延长了空气 在发酵液中停留时间， 提升了罐体的持气率， 发酵液利用空气的效率更高， 有效的增强了发 说明书 1/3 页 3 C。
10、N 206599560 U 3 酵罐的溶氧能力。 0011 进一步地， 莱宁A315搅拌器， 其浆叶数量为36片， 优选4片； 其桨叶角度为15 45 ， 优选15 ； 其桨直径与罐体直径比值为0.20.5， 优选0.350.5。 0012 优选地， 第三档的涡轮搅拌器为六弯叶圆盘涡轮式搅拌器， 六弯叶圆盘涡轮式搅 拌器， 降低了对发酵液中的菌丝的剪切力， 使得发酵液在罐内保证溶氧水平的前提下， 维持 了菌丝良好的生长形态， 避免了丝状菌因剪切力的作用而过早衰老的情况， 使得发酵水平 的进一步提高。 0013 进一步地， 六弯叶圆盘涡轮式搅拌器， 其桨叶数量为6， 桨叶弯角为30 45 ， 优。
11、选 45 ； 其浆直径与罐体直径比值为0.20.5， 优选0.40.5。 0014 与现有技术相比， 本实用新型的有益效果是： 0015 本使用新型通过对发酵罐内搅拌桨不同类型的优化组合， 强化了发酵罐内部的混 合能力， 提高了罐内的溶氧水平， 同时维持了较低的剪切力， 有利于对剪切力敏感的微生物 进行高耗氧发酵， 提高发酵水平。 附图说明 0016 图1是本实用新型的结构示意图。 附图中： 0017 1.搅拌轴， 2.消泡搅拌器， 3.六弯叶圆盘涡轮式搅拌器， 4.莱宁A315搅拌器， 5.六 斜叶圆盘涡轮式搅拌器， 6蛇管， 7挡板。 具体实施方式 0018 附图仅用于示例性说明， 不能理。
12、解为对本专利的限制； 为了更好说明本实施例， 附 图某些部件会有省略、 放大或缩小， 并不代表实际产品的尺寸； 对于本领域技术人员来说， 附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的； 相同或相似的标号对应相同或相似 的部件； 附图中描述位置关系的用语仅适用于示例性说明， 不能理解为对本专利的限制。 0019 如图1所示本实用新型是一种搅拌组合优化的发酵罐， 由圆柱形罐体、 对称均匀安 装在罐体内壁上的挡板7、 盘绕在挡板7上的冷却蛇管6以及安装在罐体中间的搅拌轴1组 成， 搅拌轴由下至上设置了四挡不同类型的搅拌器， 第一档搅拌器为涡轮搅拌器5， 第二挡 搅拌器为轴流搅拌器4， 第三挡搅拌器。
13、为涡轮搅拌器3， 第四档搅拌器为消泡搅拌器2。 0020 具体地， 第一档的涡轮搅拌器为六斜叶涡轮搅拌器5。 需要说明的是， 六斜叶圆盘 涡轮式搅拌器只是优选， 并不是唯一限定。 0021 其中， 六斜叶圆盘涡轮式搅拌器5， 其浆叶倾斜角度为30 60 ， 优选30 ， 需要说明 的是， 这个桨叶倾斜角度只是优选， 并不是唯一限定； 其浆直径与罐体直径比值为0.20.5， 优选0.350.5， 需要说明的是， 这个直径比值只是优选， 并不是唯一限定。 0022 具体地， 第二档搅拌器的轴流搅拌器优选为莱宁A315搅拌器4。 需要说明的是， 莱 宁A315搅拌器只是优选， 并不是唯一限定。 00。
14、23 其中， 莱宁A315搅拌器4， 其浆叶数量为3-6片， 优选4片， 需要说明的是， 这个桨叶 数量只是优选， 并不是唯一限定； 其桨叶角度为15 45 ， 优选15 ， 需要说明的是， 这个桨叶 角度只是优选， 并不是唯一限定； 其桨直径与罐体直径比值为0.20.5， 优选0.350.5， 需要 说明的是， 这个直径只是优选， 并不是唯一限定。 说明书 2/3 页 4 CN 206599560 U 4 0024 具体地， 第三档搅拌器的涡轮搅拌器优选为六弯叶圆盘涡轮式搅拌器3。 需要说明 的是， 六弯叶圆盘涡轮式搅拌器只是优选， 并不是唯一限定。 0025 其中， 六弯叶圆盘涡轮式搅拌器。
15、， 其桨叶数量为6； 桨叶弯角为30 45 ， 优选45 ， 需要说明的是， 这个桨叶弯角只是优选， 并不是唯一限定； 其浆直径与罐体直径比值为0.2 0.5， 优选0.40.5， 需要说明的是， 这个直径只是优选， 并不是唯一限定。 0026 具体地， 第四档消泡搅拌器具有两片呈180 对称分布的桨叶， 桨叶沿其长度方向 上分布多个垂直于桨叶的翘片。 0027 具体地， 四挡搅拌器通过连接装置安装在搅拌轴1上， 搅拌轴1上安装有电机装置， 当开启电机装置后， 电机带动搅拌轴1转动， 搅拌轴1再带动固定在其上的消泡搅拌器2、 六 弯叶圆盘涡轮式搅拌器3、 莱宁A315搅拌器4和六斜叶圆盘涡轮式。
16、搅拌器5一起旋转， 底层第 一档六斜叶圆盘涡轮式搅拌器5强化发酵罐罐内底层搅拌打碎和分散空气的能力， 改善入 罐空气的分散效果， 使得空气与发酵液混合更加充分， 被搅拌器分散后的空气在第二档莱 宁A315搅拌器4的搅拌作用下， 使得发酵液与空气混合后在两档搅拌器间形成轴向流， 增加 空气在罐内的停留的时间， 空气与发酵液混合更加充分； 第三档六弯叶圆盘涡轮式搅拌器3 在搅拌过程中， 对发酵液中菌丝的剪切力相对较小， 维持了丝状菌良好的生长形态， 避免了 丝状菌因较大剪切力作用而过早衰老的情况， 使得发酵水平进一步提高。 0028 显然， 本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例， 而并非 是对本实用新型的实施方式的限定。 对于所属领域的普通技术人员来说， 在上述说明的基 础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。 这里无需也无法对所有的实施方式予以穷 举。 凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、 等同替换和改进等， 均应包含在本 实用新型权利要求的保护范围之内。 说明书 3/3 页 5 CN 206599560 U 5 图1 说明书附图 1/1 页 6 CN 206599560 U 6 。