專利名稱：臥式隔板酒精發(fā)酵罐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于酒精生產(chǎn)的連續(xù)發(fā)酵工程技術(shù)領(lǐng)域，具體說是涉及一種厭氧發(fā)酵罐。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的酒精發(fā)酵罐，通常都是立式罐，隨著酒精發(fā)酵工藝的發(fā)展，在連續(xù)發(fā)酵技術(shù)中，特別是大型的連續(xù)發(fā)酵工藝中，要使用串聯(lián)的多個發(fā)酵罐，每個發(fā)酵罐需用連通管分別相連其上下游的發(fā)酵罐，每條連通管至少需要有兩個閥門作工藝控制使用，設(shè)備投資較大，管道死角較多；而且由于罐體實現(xiàn)了大型化，每個發(fā)酵罐中的物料容易出現(xiàn)滯流和滑流的現(xiàn)象，從而影響了發(fā)酵的效率，為了解決此問題，現(xiàn)有的技術(shù)中往往是給每個發(fā)酵罐安裝2～3個側(cè)攪拌器，這樣又要增加攪拌機的設(shè)備投資和增加電耗，同時因發(fā)酵罐上增設(shè)了開孔，增加了被雜質(zhì)污染的機會。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種能有效克服發(fā)酵罐中物料滯流和滑流缺點、減少管道死角，具有較高發(fā)酵效率并且設(shè)備投資更省的臥式隔板酒精發(fā)酵罐。
本實用新型的技術(shù)解決方案是臥式隔板酒精發(fā)酵罐，罐體的垂直徑向長度小于水平軸向長度，其軸向兩端分別設(shè)有物料入口和物料出口，罐體內(nèi)徑向垂直設(shè)置至少一塊可將罐體內(nèi)分隔為至少兩個間隔的隔板，在隔板上部或下部設(shè)有連通隔板兩側(cè)間隔的缺口。
作為一種優(yōu)化方案，所述罐體內(nèi)徑向垂直設(shè)置至少兩塊可將罐體內(nèi)分隔為至少三個間隔的隔板，相鄰的兩塊隔板上的缺口上下交錯相對設(shè)置，罐體內(nèi)各間隔依次通過各上下缺口相通。
罐內(nèi)用多塊徑向隔板把臥式發(fā)酵罐分隔成若干個發(fā)酵間隔，每個間隔的容積大小即相當(dāng)于現(xiàn)有技術(shù)的一個發(fā)酵罐容積，可以通過調(diào)節(jié)隔板之間的間距來調(diào)節(jié)物料在間隔內(nèi)的流速，從而改善滑流和滯流現(xiàn)象；通過在隔板上開設(shè)的缺口取代了現(xiàn)有技術(shù)中的罐與罐之間的連通管道和閥門，減少了管道的死角，節(jié)約了投資。
設(shè)有上部缺口的所述隔板的下部還設(shè)有防止間隔下部物料積存的開口，用作防止物料在每個間隔下部形成沉淀物料積存死角。在空罐時，可以全部放空物料；清洗時，則不會產(chǎn)生積料、積水。
沿物料流動方向，設(shè)在所述隔板上部的各缺口面積依次增大，這樣可以保證物料有足夠的位差向后溢流，使發(fā)酵醪能夠順利的從前面的一個間隔流向下一個間隔。
各所述隔板之間的間距可以是相同的，也可以是不相同的。根椐工藝特點設(shè)置隔板之間的間隔距離，對消除滑流與滯流有利，同時還可以適應(yīng)不同的工藝階段對發(fā)酵空間的需求，例如，主發(fā)酵階段，由于發(fā)酵的旺盛而不容易沉淀，其間隔可以大些，隨著發(fā)酵的減弱，如越往后的間隔越小，使發(fā)酵醪在罐內(nèi)的流速增大，改善或克服滯流和滑流現(xiàn)象。
所述隔板周邊與所述罐體內(nèi)壁之間是焊接連接，這樣相鄰發(fā)酵間隔內(nèi)的物料不會發(fā)生短路。
相鄰的所述隔板之間設(shè)有軸向的定距筋，這樣的隔板周邊與罐體不直接連接，而是通過機械設(shè)計方法，使隔板呈垂直狀態(tài)懸吊在罐內(nèi)，下部有活動支點支撐，確定距離之后用定距筋作可拆式定距，這樣就可以節(jié)省大量的焊接工作量。
所述隔板上設(shè)有加強筋，可以確保隔板的剛度，防止在物料的沖刷下變形。
在各所述間隔入口處的所述隔板后的罐體上設(shè)有連通罐外強制冷卻循環(huán)系統(tǒng)的出口管和進(jìn)口管，其中出口管設(shè)在所述隔板后下方且其軸心線與水平面的夾角為45度，進(jìn)口管分別設(shè)在上部設(shè)有缺口的所述隔板的后上方且其軸心線與水平面的夾角為45度，以及設(shè)在下部設(shè)有缺口的所述隔板的后下方且其軸心線與出口管軸心線的夾角為90度。出口管設(shè)在下方，保證體外冷卻循環(huán)泵不易抽空，進(jìn)口管的設(shè)置可以充分利用循環(huán)物料的動壓頭對罐內(nèi)易于沉淀的部位進(jìn)行攪拌。
所述罐體的垂直截面形狀為圓形、U形或三角形，以適應(yīng)不同的生產(chǎn)工藝和罐體容積的需要。
本實用新型的優(yōu)點是1、有效解決了連續(xù)發(fā)酵罐的滑流、滯流缺點，提高發(fā)酵效率；2、取消了上面溢流管、下面連通管以及管件、閥件，減少管道死角；3、可節(jié)約發(fā)酵工序的設(shè)備投資25～30％；4、可節(jié)約發(fā)酵工序的土建占地面積25～30％，節(jié)約土建投資25～30％。


附圖1為本實用新型實施例1的發(fā)酵罐結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為本實用新型實施例2中的發(fā)酵罐結(jié)構(gòu)示意圖；附圖3為本實用新型實施例1或2中上部設(shè)有缺口的隔板后方的出口管和進(jìn)口管的設(shè)置示意圖；附圖4為本實用新型實施例1或2中下部設(shè)有缺口的隔板后方的出口管和進(jìn)口管的設(shè)置示意圖；1、罐體，2、物料入口，3、物料出口，4、隔板，5、間隔，6、缺口，7、開口，8、出口管，9、進(jìn)口管，10、定距筋，11、加強筋，12、人孔，13、CO2出口，14、清洗出口，15、循環(huán)泵，16、冷卻器。
具體實施方式
實施例1如附圖1所示，以玉米為原料，采用全粒干粉碎工藝，規(guī)模為年產(chǎn)5萬噸酒精的發(fā)酵車間為例臥式隔板酒精發(fā)酵罐，罐體1垂直截面形狀為圓形，直徑為φ16000mm，總長度為26000mm，其軸向兩端分別設(shè)有物料入口2和物料出口3，罐體1內(nèi)以徑向垂直設(shè)置七塊可將罐體內(nèi)分隔為八個間隔5的隔板4，在隔板4上部或下部設(shè)有連通隔板1兩側(cè)間隔5的缺口6，相鄰的兩塊隔板4上的缺口6上下交錯相對，罐體1內(nèi)各間隔5依次通過各缺口相通，相當(dāng)于現(xiàn)有技術(shù)的八個串聯(lián)的發(fā)酵罐。
上部設(shè)有缺口6的所述隔板4的下部還設(shè)有防止間隔5內(nèi)下部物料積存的開口7。其缺口6相當(dāng)于現(xiàn)有技術(shù)的上、下連通管的作用。上部缺口還有足夠的上部空尺。
罐上的各種物料管接按附圖1的位置安排，每一間隔上部還要安裝水力噴頭，用作空罐清洗和CIP(自動清洗系統(tǒng))作空罐殺菌用。溫度計、壓力表、液位計等按現(xiàn)有技術(shù)的工藝要求安裝即可。
隔板4的材料，可以是單一材料，例如，與發(fā)酵罐體1相同的板材；還可以利用隔板4的面積，做成可以用作通冷卻水的夾層隔板，以代替罐外循環(huán)熱交換器，使發(fā)酵車間更簡潔。隔板4上設(shè)有加強筋11；沿物料流動方向，隔板4順序排列，見附圖1，分別編號a～g，a隔板上部設(shè)有缺口6，下部設(shè)有開口7；b隔板下部設(shè)有缺口6；c隔板上部設(shè)有缺口6，下部設(shè)有開口7，依次交錯相對設(shè)置；設(shè)在隔板4上部的各缺口6的面積也依次增大，隔板4周邊與罐體1內(nèi)壁之間是焊接連接，各隔板4之間間距為物料入口2處罐體1內(nèi)壁與a隔板相距3.5m；
a隔板與b隔板相距3.5m，b隔板與c隔板相距6m；c隔板與d隔板相距5m；d隔板與e隔板相距3m；e隔板與f隔板相距2.5m；f隔板與g隔板相距2m；g隔板與物料出口3處罐體1內(nèi)壁相距2m。
如附圖3和4所示，在間隔5的罐體1上設(shè)有連通罐外強制冷卻循環(huán)系統(tǒng)的出口管8和進(jìn)口管9，其中出口管8設(shè)在所述隔板4后下方且其軸心線與水平面的夾角為45度，進(jìn)口管9分別設(shè)在上部設(shè)有缺口6的所述隔板4的后上方且其軸心線與水平面的夾角為45度，以及設(shè)在下部設(shè)有缺口6的所述隔板4的后下方且其軸心線與出口管8軸心線的夾角為90度。出口管8分別通過管道連通循環(huán)泵15的進(jìn)口端，循環(huán)泵15的出口端通過管道連通冷卻器16的管側(cè)入口，進(jìn)口管9分別通過管道連通冷卻器16的管側(cè)出口。循環(huán)泵15和冷卻器16應(yīng)根據(jù)工藝要求決定選用，出口管8和進(jìn)口管9大小按循環(huán)泵15性能定。
發(fā)酵罐體1在制造時，設(shè)備各部分的機械強度和剛度應(yīng)符合化工容器的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或要求。罐體1內(nèi)壁的光潔度應(yīng)符合發(fā)酵罐的衛(wèi)生要求。
發(fā)酵罐體1上的人孔12和CO2出口13根據(jù)工藝的需要設(shè)置，其中，主發(fā)酵的前三個發(fā)酵間隔的二氧化碳出口應(yīng)開設(shè)得較大些，以便使二氧化碳?xì)怏w流速得到緩沖。
發(fā)酵罐體1在安裝時，整個罐的軸向(從進(jìn)料到出料的方向上)有一定的傾角。一般取傾角為≥0.3％為宜。在物料出口3側(cè)的罐體1底部設(shè)有清洗出口14，以利全部清洗后排凈積水。罐體傾角在安裝地腳時調(diào)整。
這樣一個新型臥式酒精發(fā)酵罐，可代替現(xiàn)有技術(shù)的整個發(fā)酵車間的發(fā)酵罐。
實施例2如附圖2所示，以玉米淀粉乳為原料，規(guī)模為年產(chǎn)10萬噸酒精的發(fā)酵車間為例，臥式隔板酒精發(fā)酵罐，罐體1垂直截面形狀為圓形，直徑為φ16000mm，總長度為52000mm，其軸向兩端分別設(shè)有物料入口2和物料出口3，罐體1內(nèi)徑向垂直設(shè)置七塊可將罐體內(nèi)分隔為八個間隔5的隔板4，在隔板4上部或下部設(shè)有連通隔板1兩側(cè)間隔5的缺口6，相鄰的兩塊隔板4上的缺口6上下交錯相對，罐體1內(nèi)各間隔5依次通過各缺口順序相通，相當(dāng)于現(xiàn)有技術(shù)的八個串聯(lián)的發(fā)酵罐。
上部設(shè)有缺口6的所述隔板4的下部還設(shè)有防止間隔5內(nèi)下部物料積存的開口7。其缺口相當(dāng)于現(xiàn)有技術(shù)的上、下連通管的作用。
罐上的各種物料管接按附圖2的位置安排，每一間隔上部還要安裝水力噴頭，用作空罐清洗和CIP(自動清洗系統(tǒng))作空罐殺菌用。溫度計、壓力表、液位計等按現(xiàn)有技術(shù)的工藝要求安裝即可。
隔板4的材料，可以是單一材料，例如，與發(fā)酵罐體1相同的板材；還可以利用隔板4的面積，做成可以用作通冷卻水的夾層隔板，以代替罐外循環(huán)熱交換器，使發(fā)酵車間更簡潔。隔板4上設(shè)有加強筋11；沿物料流動方向，隔板4順序排列，見附圖2，分別編號a～g，a隔板上部設(shè)有缺口6，下部設(shè)有開口7；b隔板下部設(shè)有缺口6；c隔板上部設(shè)有缺口6，下部設(shè)有開口7，依次交錯相對設(shè)置；設(shè)在隔板4上部的各缺口6的面積也依次增大，各隔板4之間間距為物料入口2處罐體1內(nèi)壁與a隔板相距3.5m；a隔板與b隔板相距6.5m，a隔板四周與罐體1內(nèi)壁為焊接連接；b隔板與c隔板相距12m，b隔板四周與罐體1內(nèi)壁為焊接連接；
c隔板與d隔板相距11m，之間設(shè)有相應(yīng)長度的軸向定距筋10；d隔板與e隔板相距5m，之間設(shè)有相應(yīng)長度的軸向定距筋10；e隔板與f隔板相距4m，之間設(shè)有相應(yīng)長度的軸向定距筋10；f隔板與g隔板相距3m。之間設(shè)有相應(yīng)長度的軸向定距筋10；g隔板與物料出口3處罐體1內(nèi)壁相距3m，之間設(shè)有相應(yīng)長度的軸向定距筋10.
如附圖3和4所示，在間隔5的罐體1上設(shè)有連通罐外強制冷卻循環(huán)系統(tǒng)的出口管8和進(jìn)口管9，其中出口管8設(shè)在所述隔板4后下方且其軸心線與水平面的夾角為45度，進(jìn)口管9分別設(shè)在上部設(shè)有缺口6的所述隔板4的后上方且其軸心線與水平面的夾角為45度，以及設(shè)在下部設(shè)有缺口6的所述隔板4的后下方且其軸心線與出口管8軸心線的夾角為90度。出口管8分別通過管道連通循環(huán)泵15的進(jìn)口端，循環(huán)泵15的出口端通過管道連通冷卻器16的管側(cè)入口，進(jìn)口管9分別通過管道連通冷卻器16的管側(cè)出口。循環(huán)泵15和冷卻器16應(yīng)根據(jù)工藝要求決定選用，出口管8和進(jìn)口管9大小按循環(huán)泵15性能定。
發(fā)酵罐體1在制造時，設(shè)備各部分的機械強度和剛度應(yīng)符合化工容器的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或要求。罐體1內(nèi)壁的光潔度應(yīng)符合發(fā)酵罐的衛(wèi)生要求。
發(fā)酵罐體1上的人孔12和CO2出口13根據(jù)工藝的需要設(shè)置，其中，主發(fā)酵的前三個發(fā)酵間隔的二氧化碳出口應(yīng)開設(shè)得較大些，以便使二氧化碳?xì)怏w流速得到緩沖。
發(fā)酵罐體1在安裝時，整個罐的軸向(從進(jìn)料到出料的方向上)有一定的傾角。一般取傾角為≥0.3％為宜。在物料出口3側(cè)的罐體1底部設(shè)有清洗出口14，以利全部清洗后排凈積水。罐體傾角在安裝地腳時調(diào)整。
這樣一個新型臥式酒精發(fā)酵罐，可代替現(xiàn)有技術(shù)的整個發(fā)酵車間的發(fā)酵罐。
權(quán)利要求1.一種臥式隔板酒精發(fā)酵罐，包括罐體(1)，其特征在于所述罐體(1)的垂直徑向長度小于水平軸向長度，其軸向兩端分別設(shè)有物料入口(2)和物料出口(3)，罐體(1)內(nèi)徑向垂直設(shè)置至少一塊可將罐體內(nèi)分隔為至少兩個間隔(5)的隔板(4)，在隔板(4)上部或下部設(shè)有連通隔板兩側(cè)間隔(5)的缺口(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臥式隔板酒精發(fā)酵罐，其特征在于所述罐體(1)內(nèi)徑向垂直設(shè)置至少兩塊可將罐體(1)內(nèi)分隔為至少三個間隔(5)的隔板(4)，相鄰的兩塊隔板(4)上的缺口(6)上下交錯相對設(shè)置，罐體(1)內(nèi)各間隔(5)依次通過各缺口(6)相通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的臥式隔板酒精發(fā)酵罐，其特征在于缺口(6)設(shè)在上部的所述隔板(4)的下部還設(shè)有防止間隔(5)下部物料積存的開口(7)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的臥式隔板酒精發(fā)酵罐，其特征在于沿物料流動方向，設(shè)在所述隔板(4)上部的各缺口(6)面積依次增大。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的臥式隔板酒精發(fā)酵罐，其特征在于各所述隔板(4)之間的間距可以是相同的，也可以是不相同的。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的臥式隔板酒精發(fā)酵罐，其特征在于所述隔板(4)周邊與所述罐體(1)內(nèi)壁之間是焊接連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的臥式隔板酒精發(fā)酵罐，其特征在于相鄰的所述隔板(4)之間設(shè)有軸向的定距筋(10)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的臥式隔板酒精發(fā)酵罐，其特征在于所述隔板(4)上設(shè)有加強筋(11)。
9.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的臥式隔板酒精發(fā)酵罐，其特征在于在各所述間隔(5)的罐體(1)上設(shè)有連通罐外強制冷卻循環(huán)系統(tǒng)的出口管(8)和進(jìn)口管(9)，其中出口管(8)設(shè)在所述隔板(4)后下方且其軸心線與水平面的夾角為45度，進(jìn)口管(9)分別設(shè)在上部設(shè)有缺口(6)的所述隔板(4)的后上方且其軸心線與水平面的夾角為45度，以及設(shè)在下部設(shè)有缺口(6)的所述隔板(4)的后下方且其軸心線與出口管(8)軸心線的夾角為90度。
10.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的臥式隔板酒精發(fā)酵罐，其特征在于所述罐體(1)的垂直截面形狀可為圓形、U形或三角形。
專利摘要本實用新型公開了一種臥式隔板酒精發(fā)酵罐，包括罐體(1)，其特征在于所述罐體(1)的垂直徑向長度小于水平軸向長度，其軸向兩端分別設(shè)有物料入口(2)和物料出口(3)，罐體(1)內(nèi)徑向垂直設(shè)置至少一塊可將罐體內(nèi)分隔為至少兩個間隔(5)的隔板(4)，在隔板(4)上部或下部設(shè)有連通隔板兩側(cè)間隔(5)的缺口(6)。本實用新型的優(yōu)點是1.有效解決了連續(xù)發(fā)酵罐的滑流、滯流缺點，提高發(fā)酵效率；2.取消了上面溢流管、下面連通管以及管件、閥件，減少管道死角；3.可節(jié)約發(fā)酵工序的設(shè)備投資25～30％；4.可節(jié)約發(fā)酵工序的土建占地面積25～30％，節(jié)約土建投資25～30％。
文檔編號C12M1/00GK2839293SQ2005200621
公開日2006年11月22日 申請日期2005年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月28日
發(fā)明者陳憲笙, 唐兆興 申請人:廣東中科天元再生資源工程有限公司, 陳憲笙