100m3 通用式发酵罐(罐体尺寸~3800×8800)采用三级箭叶涡轮式搅拌器和单管通气装置,设置二档中间轴承和底轴承。见图2所示。改造制做为喷环式好氧发酵罐是在保留原罐体、换热系统、机械密封和传动装置的基础上。在罐底制做安装一套气液喷射混合搅拌装置和环流反应器。将三级箭叶改为二级弯叶涡轮式搅拌器。并在搅拌轴上安装两级轴稳定器。见图l。100 m3喷环式好氧发酵罐的制造较同规模通用式发酵罐制造节约投资情况 100 m3喷环式好氧发酵罐配75—90千瓦电机,较配ll5千瓦电机的同规模通用式发酵罐节省投资约0.4万元。经测算,喷环式好氧发酵罐通风搅拌系统较同规模通用式发酵罐相应系统的制做节省不锈钢材料约1吨,考虑加工费用,约可节省投资3.7万元。即制做喷环式好氧发酵罐较通用式发酵罐投资费用可降低约4万元。机械消泡是依靠物理学的原理来进行设计,通常的做法是在搅伴轴的上部安装消泡耙,利用机械外力将泡沫击碎,达到消泡的目的,但消泡耙的消泡能力有限,不能有效的阻止泡沫的外溢,还需在罐外排尾气的管道上加一旋风分离器,利用离心力来处理回收泡沫,效果比较理想。常规的安装方式是将回流管连接在发酵罐的上封头上,已分离的发酵液在重力和回流管内形成的负压的作用下返到罐内下部。利用发酵液在回流管内形成一个液体密封,从而提高了分离效率,节约了消泡剂的用量,稳定并提高了发酵放罐体积我们知道,气体在纯水中鼓泡,生成的气泡只能维持瞬间,其稳定性等于零?这是由于其能学上的不稳定和围绕气泡的液膜强度很低所致。而机械消泡的原理正是针对于此,就是利用一定的机械能量破坏其稳定性,降低气泡液膜的强度,从而达到破碎气泡。要使气泡获得高的能量,就必须提高消沫桨的切线速度,同时,由流体力学可知,向气泡传递能量的物体速度方向投影面积不能太大,否则易造成二次涡流,形成新的气泡。为此,我们在罐内采用了安装在搅拌轴上的圆盘针式消沫桨。机械消沫桨毕竟不能从根本上消除泡沫成因,同时由于受主轴搅拌转速的限制,从系统的安全性考虑,我们在罐体排风结构上也做了改进,同时在尾风管道上安装了高效旋液分离器。这样便构成了一套完善的消沫装置(图3)。 。目前,传统的通用发酵罐均采用径向流动方式的圆盘涡轮桨,其主要缺点是全罐的混合性能差,能耗大,本文针对这些缺点,采用一种新型轴流式搅拌桨一英力桨,改进了传统的设计,并结合凹面叶涡轮桨的组合应用来获得较好的气液分散和整体混合效果。经过改造,对连续l0罐75m,发酵罐中反应物料的理化指标进行记录和分析,乳酸含量从原来的1.1%左右下降到0.1%,搅拌桨桨径由1.8m扩大到2.2m,提高了发酵液的湍流系数,但搅拌功耗却有l 0% 的下降。通过工艺参数的调整,谷氨酸发酵的终产物含量有望从9.7%提高到l0.7%,每年可多产出l万吨,年新增效益5700万元,年节能约300万kW .h,节能的费用相当于1/2的技术改造的投资。