間隙攪拌反應(yīng)器Batch stirred tank reactor(BSTR)是廣泛地應(yīng)用于化工、生物發(fā)酵、結(jié)晶、混凝、萃取、懸浮等工業(yè)作業(yè)，因此是一種應(yīng)用面極廣的非標(biāo)通用設(shè)備，其容積可以從升級(jí)至幾千立方。其中生產(chǎn)規(guī)模最大的是應(yīng)用于生物發(fā)酵用的發(fā)酵罐。

在我國(guó)生物發(fā)酵工業(yè)基本上均采用BSTR進(jìn)行生產(chǎn)，國(guó)內(nèi)發(fā)酵罐容積居世界第一。單位容積發(fā)酵罐耗電為2～4kW/m³

發(fā)酵用空氣需經(jīng)過空氣過濾除菌，空氣耗量以罐體積計(jì):體積流量(m³/分)與罐容積比為0.3～2。因此以單位立方米計(jì)的空氣能耗在0.72～4.8kW/m³以上。因此發(fā)酵工業(yè)是國(guó)內(nèi)的一個(gè)耗能大戶。降低發(fā)酵用BSTR的能耗具有重大的節(jié)能意義。

本項(xiàng)目通過利用氣流能量在罐內(nèi)構(gòu)造離心力場(chǎng)中的泰勒渦柱流，利用泰勒旋渦流來改善氣液比表面積，降低攪拌功耗，減少空氣用量和減少混合時(shí)間，達(dá)到大幅度降低BSTR能耗的目標(biāo)。降低攪拌功率30%。節(jié)省空氣用量5%～10%。

由于泰勒渦柱流動(dòng)具有的無返混流特征，可以提高發(fā)酵對(duì)數(shù)期的反應(yīng)進(jìn)程，將產(chǎn)生熱沖擊效應(yīng)，可以充分利用來縮短發(fā)酵對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期，以及提高產(chǎn)量。

本項(xiàng)目主要研究?jī)?nèi)容是，通過開發(fā)極限發(fā)熱量的控制技術(shù)和散熱技術(shù)，從而充分利用熱沖擊效應(yīng)，以達(dá)到增產(chǎn)目的，增產(chǎn)目標(biāo)為2%。通過熱控制技術(shù)保證，用泰勒渦柱流降低攪拌功率30%。節(jié)省空氣用量5%～10%。