成果名称：新型搅拌通用设备的高效节能增产技术
所属领域：新能源及节能技术
成果介绍：
间隙搅拌反应器Batch stirred tank reactor(BSTR)是广泛地应用于化工、生物发酵、结晶、混凝、萃取、悬浮等工业作业，因此是一种应用面极广的非标通用设备，其容积可以从升级至几千立方。其中生产规模最大的是应用于生物发酵用的发酵罐。
在我国生物发酵工业基本上均采用BSTR进行生产，国内发酵罐容积居世界第一。单位容积发酵罐耗电为2～4kW/m3
发酵用空气需经过空气过滤除菌，空气耗量以罐体积计:体积流量(m3/分)与罐容积比为0.3～2。因此以单位立方米计的空气能耗在0.72～4.8kW/m3以上。因此发酵工业是国内的一个耗能大户。降低发酵用BSTR的能耗具有重大的节能意义。
本项目通过利用气流能量在罐内构造离心力场中的泰勒涡柱流，利用泰勒旋涡流来改善气液比表面积，降低搅拌功耗，减少空气用量和减少混合时间，达到大幅度降低BSTR能耗的目标。降低搅拌功率30%。节省空气用量5%～10%。
由于泰勒涡柱流动具有的无返混流特征，可以提高发酵对数期的反应进程，将产生热冲击效应，可以充分利用来缩短发酵对数生长期，以及提高产量。
本项目主要研究内容是，通过开发极限发热量的控制技术和散热技术，从而充分利用热冲击效应，以达到增产目的，增产目标为2%。通过热控制技术保证，用泰勒涡柱流降低搅拌功率30%。节省空气用量5%～10%。
技术创新点：
1. 解决采用静态混合器时旋流比最佳几何尺寸问题，以达到最佳混合效果和最佳轴向回流时间比的平衡。
2. 瞬态发热量测控技术中散热量的标定测算技术，因标定测量与实际运行时的室变化需要采用智能校正。本项目的技术创新点在于测量BSTR内的温度不均匀性，以提供温控基准。
3. 反应热集中在搅拌釜内部局域中，仅依靠管壁夹套难以散热，需增加内冷元件，由于搅拌浆的存在，给内冷元件布置带来限制。所以需要布置一定数量的强化散热装置（由于内部发酵强度不同）需要制定不同的散热布置。本项目的技术创新点在于瞬态发热量测控技术与强化散热技术,以及搅拌转速和送气量的综合调节技术及相关的控制软件。
应用行业：化工、生物发酵、结晶、混凝、萃取、悬浮等工业行业
