專利名稱：厭氧發酵罐的制作方法
技術領域：
本發明涉及微生物發酵領域，特別涉及一種厭氧發酵罐。
背景技術：
生物能源化工是二十一世紀的重點發展工業，其核心設備厭氧發酵罐體積越來越大，目前我國單臺發酵罐容積已達3500立方米，對于體積如此大的厭氧發酵罐，如何做好系統設計和降低能耗已經成為一個迫切需要解決的課題。厭氧發酵罐的功能是為微生物的生長提供優良條件，以便滿足微生物的生長和繁殖。在厭氧發酵罐中，這些生物發揮其催化或新陳代謝的功能，并產生常規化學反應難以獲 得的反應物和代謝物。如圖1-2所示，現有的厭氧發酵罐包括一圓柱狀的罐體I和多個攪拌器2，每一攪拌器2包括一旋轉軸21和一個攪拌葉輪22，每一攪拌葉輪22包括多個槳葉220。該些旋轉軸21沿著該罐體I的徑向分布，并且連接于該罐體I的壁面上。使用時，該些攪拌葉輪22帶動該些槳葉220快速旋轉，以便實現攪拌發酵液內固體原料的目的。如圖2所示，該些槳葉220在局部產生第一流體波3，該些第一流體波3均具有一個第一流向4，由于相鄰的兩個第一流向4的方向相反，因此不能夠形成整體的旋轉渦流。另外，罐體底部無法得到攪拌器的充分攪拌，并且經常存在因攪拌不均而造成的原料沉積現象。

發明內容
本發明要解決的技術問題是為了克服現有技術中厭氧發酵罐的底部經常存在因攪拌不均而造成的原料沉積的缺陷，提供一種厭氧發酵罐，該厭氧發酵罐的底部不僅攪拌均勻而且也不存在原料沉積的問題。本發明是通過下述技術方案來解決上述技術問題一種厭氧發酵罐，其特點在于，該厭氧發酵罐還包括一位于該厭氧發酵罐的底部的擋液裝置，該擋液裝置用于阻擋并反彈射向其的流體。較佳地，該擋液裝置包括至少一斜坡面或一弧形面。較佳地，該斜坡面為圓錐面，或該弧形面為拋物面。較佳地，該厭氧發酵罐內還設置有多個攪拌器，每一攪拌器包括一旋轉軸和一攪拌葉輪，每一旋轉軸的軸線在該旋轉軸的連接區域的法線和該罐體的軸線所確定的平面內具有一第一投影線，每一第一投影線與該第一投影線所對應的法線成20°至70°的夾角。較佳地，每一旋轉軸的軸線在過該旋轉軸的連接區域的法線且垂直該罐體的軸線的平面內具有一第二投影線，每一第二投影線與該第二投影線所對應的法線成20°至70°的夾角。本發明提供了一種厭氧發酵罐。通過增加擋液裝置，流體經該些攪拌器由厭氧發酵罐的中層或上層排向罐體的底層后將撞擊到擋液裝置，并且產生流體翻滾運動而返回至厭氧發酵罐的中層、上層或罐體內壁四周，避免了固體物質的沉淀。


圖I為現有的厭氧發酵罐使用時的正視圖。圖2為現有的厭氧發酵罐使用時的俯視圖。圖3為本發明較佳實施例的厭氧發酵罐使用時的正視圖。圖4為本發明較佳實施例的厭氧發酵罐使用時的俯視圖。 圖5為本發明較佳實施例的另一結構的厭氧發酵罐的主視圖。附圖標記說明現有的厭氧發酵罐罐體1攪拌器2第一流體波3第一流向4旋轉軸21攪拌葉輪22槳葉220本發明的厭氧發酵罐6罐體61軸線62法線63流體波64下傾分流65擋液裝置66下滑分流67回旋分流68支撐桿件69攪拌器5旋轉軸50第一投影線501第二投影線502 渦旋分流640
具體實施例方式下面結合附圖給出本發明較佳實施例，以詳細說明本發明的技術方案。如圖3所示，本實施例的厭氧發酵罐6包括一罐體61、八個攪拌器5和一擋液裝置66。該罐體61具有一軸線62。每一攪拌器5通過其旋轉軸50與該罐體61的內壁面的一連接區域固定連接。該擋液裝置66包括至少一斜坡面，該些斜坡面用于阻擋并反彈射向其的流體。如圖3所示，每一旋轉軸50的軸線在其連接區域的法線63與該軸線62所形成平面內的投影為第一投影線501。該第一投影線501與該法線63的夾角為α，α取值范圍為20。至70°，因此該旋轉軸50具有沿著圓柱形的罐體軸向的傾斜，即軸向傾斜。由于旋轉軸50具有軸向傾斜，使用時，該流體波64具有排向該擋液裝置66的下傾分流65，該下傾分流65在撞擊該擋液裝置66后形成下滑分流67和回旋分流68,進而促使發酵液形成沿著罐體軸向的翻滾混合，最終實現該厭氧發酵罐6底部的均勻攪拌和原料不沉積。如圖4所示，每一旋轉軸50的軸線在過其連接區域的法線63垂直于該軸線62的平面內的投影為第二投影線502。該第二投影線502與該法線63的夾角為β，β取值范圍也為20°至70°，因此該旋轉軸50具有沿著罐體徑向的傾斜，即徑向傾斜。由于該旋轉軸50具有徑向傾斜，使用時，該些攪拌器5除了對發酵液單獨地進行局部旋轉攪拌外，還具有局部的渦旋分流640，該些局部的渦旋分流640共同作用，帶動發酵液繞著該罐體61的軸線62整體渦旋運動，因此形成發酵液沿著該罐體61的徑向的翻滾混合，發酵液經過該罐體61的徑向的翻滾混合后均勻度得到了進一步地提高。綜上可知，為了做好厭氧發酵罐內的總體混合，不僅運用了在兩維度斜插攪拌器的方式，即沿著厭氧發酵罐軸向和徑向都傾斜，還改進了攪拌葉輪的結構并且運用了擋液裝置。另外，結合發酵液內原有的氣泡浮動和厭氧發酵罐內外之間的液體循環，本實施例的厭氧發酵罐不僅能夠使得培養基和菌體得到充分的混合，還能夠大大地降低能耗。從能耗來說,在同等攪拌排液能力的情況下，本實施例的厭氧發酵罐的攪拌能耗降低至44kw，厭氧發酵罐的體積為3500m3，也就是發酵液充分混合的運行能耗僅為O. 012kw/m3 (44kw/3500m3),因此單位體積攪拌功率極低，即排液效率較高。如圖5所示，在本實施例的厭氧發酵罐內，該擋液裝置66還可以采用開口向下拋物面的形式，此時該擋液裝置66的底部需要支撐桿件69，支撐桿件69可以使用市售的工字 鋼。雖然以上描述了本發明的具體實施方式
，但是本領域的技術人員應當理解，這些僅是舉例說明，本發明的保護范圍是由所附權利要求書限定的。本領域的技術人員在不背離本發明的原理和實質的前提下，可以對這些實施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種厭氧發酵罐，其特征在于，該厭氧發酵罐還包括一位于該厭氧發酵罐的底部的擋液裝置，該擋液裝置用于阻擋并反彈射向其的流體。
2.如權利要求I所述的厭氧發酵罐，其特征在于，該擋液裝置包括至少一斜坡面或一弧形面。
3.如權利要求2所述的厭氧發酵罐，其特征在于，該斜坡面為圓錐面，或該弧形面為拋物面。
4.如權利要求1-3中任意一項所述的厭氧發酵罐，其特征在于，該厭氧發酵罐內還設置有多個攪拌器，每一攪拌器包括一旋轉軸和一攪拌葉輪，每一旋轉軸的軸線在該旋轉軸的連接區域的法線和該罐體的軸線所確定的平面內具有一第一投影線，每一第一投影線與該第一投影線所對應的法線成20°至70°的夾角。
5.如權利要求4所述的厭氧發酵罐，其特征在于，每一旋轉軸的軸線在過該旋轉軸的連接區域的法線且垂直該罐體的軸線的平面內具有一第二投影線，每一第二投影線與該第 二投影線所對應的法線成20°至70°的夾角。
全文摘要
本發明公開了一種厭氧發酵罐，該厭氧發酵罐還包括一位于該厭氧發酵罐的底部的擋液裝置，該擋液裝置用于阻擋并反彈射向其的流體。本發明通過增加擋液裝置，流體經該些攪拌器由厭氧發酵罐的中層或上層排向罐體的底層后將撞擊到擋液裝置，并且產生流體翻滾運動而返回至厭氧發酵罐的中層、上層或罐體內壁四周，避免了固體物質的沉淀。
文檔編號C12M1/00GK102965275SQ20121047661
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月21日 優先權日2012年11月21日
發明者虞軍, 石榮華 申請人:上海亞達發攪拌設備有限公司