本技術(shù)涉及氣體發(fā)酵,特別是涉及一種內(nèi)噴淋密閉循環(huán)式氣體發(fā)酵反應(yīng)器。
背景技術(shù):
1、區(qū)別于傳統(tǒng)以固態(tài)培養(yǎng)基或液態(tài)培養(yǎng)基(如糖油)作為碳源和能源進(jìn)行發(fā)酵的方式,氣體發(fā)酵指碳源/能源均以氣體形式提供給微生物的發(fā)酵方式,來(lái)實(shí)現(xiàn)如co2等氣體的綜合生物利用轉(zhuǎn)化,在控制碳排放背景下,氣體發(fā)酵技術(shù)為如煤化工、鋼鐵工業(yè)、燃煤電廠等行業(yè)生產(chǎn)中溫室氣體的治理提供了支撐。
2、現(xiàn)參考申請(qǐng)?zhí)枮?02320327995.7的實(shí)用新型專利一種發(fā)酵反應(yīng)器可知,該專利設(shè)置混勻器,通過(guò)混勻器攪拌使得氣體與生物菌體混合更加充分,然而,前述專利在實(shí)際應(yīng)用時(shí),采用攪拌扇葉進(jìn)行機(jī)械攪拌時(shí)存在的對(duì)微生物細(xì)胞造成損傷的問(wèn)題,并且,發(fā)酵廢氣通過(guò)廢氣出口排出,導(dǎo)致氣體的利用率低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn),本實(shí)用新型的目的在于提供一種內(nèi)噴淋密閉循環(huán)式氣體發(fā)酵反應(yīng)器來(lái)克服傳統(tǒng)采用攪拌扇葉進(jìn)行機(jī)械攪拌時(shí)存在的對(duì)微生物細(xì)胞造成損傷的問(wèn)題,并建立內(nèi)噴淋密閉循環(huán)式氣體發(fā)酵體系,實(shí)現(xiàn)液態(tài)循環(huán)發(fā)酵。
2、一種內(nèi)噴淋密閉循環(huán)式氣體發(fā)酵反應(yīng)器,包括內(nèi)盛裝有發(fā)酵液的發(fā)酵反應(yīng)腔體;所述反應(yīng)器還包括:
3、氣體分布器,其固定安裝在所述發(fā)酵反應(yīng)腔體內(nèi);
4、噴淋裝置,其固定安裝在所述發(fā)酵反應(yīng)腔體;
5、循環(huán)泵,其位于發(fā)酵反應(yīng)腔體的相對(duì)應(yīng)一側(cè)位置處;
6、用于連通循環(huán)泵和發(fā)酵反應(yīng)腔體的抽液管;以及
7、用于連通循環(huán)泵和噴淋裝置的輸液管。
8、在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述氣體分布器位于靠近腔底的位置處,且氣體分布器采用環(huán)流式、鼓泡式或噴射式結(jié)構(gòu)。
9、在其中一個(gè)實(shí)施例中,氣源的種類為一種,且供氣組件的數(shù)量為一組;或,氣源的種類為多種,供氣組件的數(shù)量和氣源種類數(shù)量一致。
10、進(jìn)一步地,所述供氣組件包括過(guò)濾器、固定連接在過(guò)濾器進(jìn)氣口處的進(jìn)氣管i、固定連接在過(guò)濾器和氣體分布器之間的進(jìn)氣管ii、裝設(shè)在進(jìn)氣管ii上的開(kāi)關(guān)閥和調(diào)節(jié)閥。
11、再進(jìn)一步地,所述過(guò)濾器位于發(fā)酵反應(yīng)腔體的相對(duì)應(yīng)另一側(cè)位置處,且過(guò)濾器內(nèi)填設(shè)有濾芯。
12、更進(jìn)一步地,所述進(jìn)氣管ii固定貫穿發(fā)酵反應(yīng)腔體一側(cè)壁布設(shè);所述開(kāi)關(guān)閥和調(diào)節(jié)閥位于發(fā)酵反應(yīng)腔體外,且開(kāi)關(guān)閥靠近過(guò)濾器布設(shè)。
13、在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述反應(yīng)器還包括固定安裝在所述發(fā)酵反應(yīng)腔體頂部處的安全閥。
14、進(jìn)一步地,所述噴淋裝置靠近腔頂布設(shè),且噴淋裝置采用噴淋球或多孔管式分布器。
15、在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述循環(huán)泵位于發(fā)酵反應(yīng)腔體的外部,且循環(huán)泵采用離心泵或轉(zhuǎn)子泵,所述抽液管進(jìn)液端固定貫穿連接在發(fā)酵反應(yīng)腔體底部處。
16、進(jìn)一步地,所述輸液管出液端穿過(guò)發(fā)酵反應(yīng)腔體腔頂,并固定安裝在噴淋裝置進(jìn)液口處。
17、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型的有益效果是:克服了傳統(tǒng)采用攪拌扇葉進(jìn)行機(jī)械攪拌時(shí)存在的對(duì)微生物細(xì)胞造成損傷的問(wèn)題,同時(shí),還建立了內(nèi)噴淋密閉循環(huán)式氣體發(fā)酵體系,實(shí)現(xiàn)液態(tài)循環(huán)發(fā)酵,整個(gè)發(fā)酵過(guò)程不產(chǎn)生任何尾氣排放,可實(shí)現(xiàn)氣體接近100%的利用率。
1.一種內(nèi)噴淋密閉循環(huán)式氣體發(fā)酵反應(yīng)器,包括內(nèi)盛裝有發(fā)酵液的發(fā)酵反應(yīng)腔體(1);
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)噴淋密閉循環(huán)式氣體發(fā)酵反應(yīng)器,其特征在于,所述氣體分布器(2)位于靠近腔底的位置處,且氣體分布器(2)采用環(huán)流式、鼓泡式或噴射式結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)噴淋密閉循環(huán)式氣體發(fā)酵反應(yīng)器,其特征在于,氣源的種類為一種,且供氣組件的數(shù)量為一組;
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的內(nèi)噴淋密閉循環(huán)式氣體發(fā)酵反應(yīng)器,其特征在于,所述供氣組件包括過(guò)濾器(3)、固定連接在過(guò)濾器(3)進(jìn)氣口處的進(jìn)氣管i(4)、固定連接在過(guò)濾器(3)和氣體分布器(2)之間的進(jìn)氣管ii(5)、裝設(shè)在進(jìn)氣管ii(5)上的開(kāi)關(guān)閥(6)和調(diào)節(jié)閥(7)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的內(nèi)噴淋密閉循環(huán)式氣體發(fā)酵反應(yīng)器,其特征在于,所述過(guò)濾器(3)位于發(fā)酵反應(yīng)腔體(1)的相對(duì)應(yīng)另一側(cè)位置處,且過(guò)濾器(3)內(nèi)填設(shè)有濾芯。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的內(nèi)噴淋密閉循環(huán)式氣體發(fā)酵反應(yīng)器,其特征在于,所述進(jìn)氣管ii(5)固定貫穿發(fā)酵反應(yīng)腔體(1)一側(cè)壁布設(shè);
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)噴淋密閉循環(huán)式氣體發(fā)酵反應(yīng)器,其特征在于,所述反應(yīng)器還包括固定安裝在所述發(fā)酵反應(yīng)腔體(1)頂部處的安全閥(8)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的內(nèi)噴淋密閉循環(huán)式氣體發(fā)酵反應(yīng)器,其特征在于,所述噴淋裝置(12)靠近腔頂布設(shè),且噴淋裝置(12)采用噴淋球或多孔管式分布器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)噴淋密閉循環(huán)式氣體發(fā)酵反應(yīng)器,其特征在于,所述循環(huán)泵(9)位于發(fā)酵反應(yīng)腔體(1)的外部,且循環(huán)泵(9)采用離心泵或轉(zhuǎn)子泵,所述抽液管(10)進(jìn)液端固定貫穿連接在發(fā)酵反應(yīng)腔體(1)底部處。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的內(nèi)噴淋密閉循環(huán)式氣體發(fā)酵反應(yīng)器,其特征在于,所述輸液管(11)出液端穿過(guò)發(fā)酵反應(yīng)腔體(1)腔頂,并固定安裝在噴淋裝置(12)進(jìn)液口處。