第四章发酵设备 文档资料.ppt

工作原理： 在罐外装设上升管，上升管两端与罐底 及罐上部相连接，构成一个循环系统。在上 升管的下部装设空气喷咀，空气喷咀以 250 ～ 300 m/s 的速度喷入上升管，借喷咀的作用使 空气泡分割细碎，与上升管的发酵液密切接 触。由于上升管内的发酵液轻，加上压缩空 气的喷流动能，使上升管的液体上升，罐内 液体下降而进入上升管，形成反复的循环， 供给发酵液所耗的溶解气量，使发酵正常进 行。 3.4 气升式发酵罐 气升式发酵罐 ? 酒精和啤酒都属于嫌气发酵产物，其发酵罐因不需要通入无 菌空气，因此在设备放大、制造和操作时，都比好气发酵设 备简单得多。 ? 要求：封闭；承受一定压力；罐内尽量减少装置，消灭死角， 便于清洗。 ? 1. 必须结构（顶、身、底） ? 2. 酒精和啤酒是低温发酵（ 10 度以下）怎样控温？ ? 3. 隔热：聚酰胺树脂等，厚 150mm ，外面有 0.7mm 不锈钢的保 护层， ? 4. 罐的清洗及消毒 4. 嫌气发酵设备 啤酒发酵设备 ? 近年来，啤酒发酵设备向大型的方向发展， 迄今为止，大型发酵罐容量已达 1500m 3 。 第四章 发酵设备 1. 概述 2. 实验室发酵设备 3. 通风发酵罐 4. 嫌气发酵设备 5. 固体发酵设备 ? 发酵罐 ：是为一个特定生物化学过程的操作提 供良好环境的容器。对于某些工艺来说，发酵 罐是个密闭容器，同时附带精密控制系统；而 对于另一些简单的工艺来说，发酵罐只是个开 口容器。 1. 概述 一个优良的发酵罐装置和组成 : （ 1 ）应具有严密的结构 （ 2 ）良好的液体混合特性 （ 3 ）好的传质相传热速率 （ 4 ）具有配套而又可靠的检测、控制仪表 发酵罐的类型 按微生物生长代谢需要分类 ? 好气： 抗生素、酶制剂、酵母、氨基酸，维生素 等产品是在好气发酵罐中进行的；需要强烈的通 风搅拌，目的是提高氧在发酵液中的含量； ? 厌气： 酒精、啤酒、乳酸等采用厌气发酵罐。不 需要通气。 按容积分类： 一般认为 500L 以下的是实验室发酵罐； 500-5000L 是中试发酵罐； 5000L 以上是生产规模的发酵罐。 2. 实验室发酵设备 ? 1. 试管 ? 2. 三角瓶 ? 3. 厌氧瓶 ? 4. 培养箱 ? 5. 摇床 ? 6. 小型发酵罐 菌种筛选 摇瓶试验 发酵罐试验 3.1 机械搅拌发酵罐 3.2 实验室小型发酵罐 3.3 自吸式发酵罐 3.4 气升式发酵罐 3.5 固体发酵罐 3. 通风发酵罐 3.1 机械搅拌发酵罐 ? 机械搅拌发酵罐是发酵工厂常用类型之一。 ? 它是利用机械搅拌器的作用，使空气和醪液充 分混合，促使氧在醪液中溶解，以保证供给微 生物生长繁殖、发酵所需要的氧气。 标准发酵罐的几何尺寸比例 H/D=1.7~4 d/D=1/2~1/3 W/D=1/8~1/12 B/D=0.8~1.0 s/d=3 3.2 发酵罐罐体的比例 3.3 发酵罐的结构 ? 1 、罐体 ? 2 、搅拌器和挡板 ? 3 、消泡器 ? 4 、空气分布装置 ? 5 、发酵专用 PH 、 DO 电极 ? 6 、冷却装置 ? 7 、变速装置 ? 8 、轴封、联轴器及轴承 ? 由圆柱体及椭圆形封头焊接而成，材料为碳钢或不 锈钢，对于大型发酵罐可用衬不锈钢板或复合不锈 钢制成，衬里用的不锈钢板厚为 2-3 毫米。 1. 罐体 装于罐顶的接管有：进料口、补料口、排气口、接 种口和压力表等， 装于罐身的接管有：冷却水进出口、空气进口、温 度和其他测控仪表的接口。 ? 搅拌器 有平叶式、弯叶式、箭叶式三种 ? 其作用是打碎气泡，使氧溶解于醪液中， 2. 搅拌器、挡板 ? 挡板 的作用是改变液流的方向，促使液体激烈翻动， 增加溶解氧。 ? 通常挡板宽度取（ 0.1-0.12 ） D ，装设