发酵基础知识__培训课件.ppt

* 相同半径、转速时，功率消耗： 平叶＞弯叶＞箭叶 相同搅拌功率下，三者的粉碎气泡的能力： 平叶＞弯叶＞箭叶 相同搅拌功率下，三者翻动流体的能力： 平叶＜弯叶＜箭叶 微观湍动 宏观翻动 * 轴向式搅拌器 桨叶式 旋桨式 Lightnin式 * 工厂多采用在同一搅拌轴上安装不同叶形的搅拌器 上层：以混合为主的轴流型或箭叶搅拌器， 下层：以粉碎气泡为主的平叶涡轮搅拌器。　 以三层搅拌器为例，最下层仍采用径向型的涡轮搅拌器，其余两层改用轴向流型搅拌器时，与三层均采用径向流搅拌器相比，功率消耗可降低15－30％。 国内医药行业在50m3发酵罐内，上两档改装轴流向型搅拌器，作土霉素发酵试验表明，不但消耗功率下降，发酵指数也提高了近15％。 * 3. 挡板 挡板的作用：改变液流的方向，将切向流改为轴向流,防止产生漩涡 数目通常为4～6块，其宽度为0.1～0.12 D 全挡板条件：是指在搅拌罐中再增加挡板或其它附件时,搅拌功率不再增加。（消除液面漩涡的最低条件）。 式中 D—罐的直径（mm） Z—挡板数 W—挡板宽度（mm） 用来校验档板数是否够 * 4.　轴封 轴封的作用：使罐顶或罐底与轴之间的缝隙加以密封，防止泄露和污染杂菌。 形式：填料函轴封、机械轴封两种。 填料函轴封是由填料箱体，填料底衬套，填料压盖和压紧螺栓等零件构成，使旋转轴达到密封的效果。 发酵罐内是正压还是负压？ * 机械轴封 又称端面轴封，由弹性元件、动环和静环组成。 动环固定在轴上，随轴一起转动。静环装在壳体上。动环依靠弹簧的压力与静环紧密接触，阻止流体泄漏。 由两个环的端面互相密切贴合而达密封目的。 * 5.　联轴器及轴承 大型发酵罐搅拌轴较长，常分为二至三段加工，再用联轴器组成牢固的刚性联接。 小型的发酵罐可采用法兰将搅拌轴连接，轴的连接应垂直，中心线对正。 * * 作用：对轴固定，防止摆动，同时又不影响转动 罐内轴承接触处的轴颈极易磨损，尤可以在与轴承接触处的轴上增加一 个轴套。 轴承结构 * 7.　空气分布器 空气分布装置的作用是吹入无菌空气，并使空气均匀分布。 分布装置的形式有单管及环形管等。 常用的分布装置是单管式，单管式管口对正罐底中央，装于最低一挡搅拌器下面，喷口朝下，管口与罐低的距离约40mm 通常通风管的空气流速取20米/秒。为了防止吹管吹入的空气直接喷击罐底，加速罐底腐蚀，在空气分布器下部罐底上加焊一块不锈钢补强。可延长罐底寿命，叫补强板。 * 8.　消泡装置 泡沫形成的原因 发酵液中含有蛋白质等发泡物质。 由外界引进的气流被机械地分散形成（通风、搅拌） 危害 降低发酵设备的利用率 增加了菌群的非均一性 增加了染菌的机会 导致产物的损失 消泡剂会给后提取工序带来困难 * 发酵罐的冷却,主要是考虑： 微生物发酵过程的发酵热 机械搅拌消耗的功率移送给培养基的热量 此外还要考虑,发酵罐空消、实消后的冷却时间。 9.　传热系统（发酵罐需加热还是冷却？） * 10 测量仪表 发酵罐检测参数有:搅拌速度、罐内压力、温度、空气流量、泡沫度,此外还有pH 值、溶氧值、氧化还原电位等 这些检测元件必须能满足蒸汽灭菌和不能对发酵液产生污染 仪表的测量点的位置应根据罐内发酵液的流型进行合理的布点 * 11.　发酵罐的管路、接口 罐体上的通道口一般有： 　进料口　放料口　接种口　取样口　 消泡剂口　补料口　进气口　排气口　 发酵罐的工作周期 空消—实消—降温、通气—接种、补料、取样—放料—清洗 进料管路有时配在罐体上封头,有时位于罐体下部与放料管路共用一个管口 有时取样、放料、接种使用一个口 有没有蒸汽进口？ 实罐灭菌： “三路进汽”、 “非进即出” “三路进汽”就是在对培养基灭菌时，让蒸汽从空气进口、排料口、取样口进入罐内，由于这三个管都是插入到发酵醪中，若不进蒸汽就会形成灭菌死角。 所有进入发酵罐的管道在灭菌过程中如果不进入蒸汽就一定要进行排气，使所有管道都被蒸汽（或二次蒸汽）通过。 尽量减少管路 止回阀 消灭死角－－小辫子（在主阀门底部焊上，专门做排气用） 阀门反装 消灭渗漏 灭菌时各蒸汽进口压力均一 冷凝水及时排出、蒸汽管道保温 灭菌后的管道应汽封或无菌空气保压 11.　发酵罐的管路配置、渗漏与死角的排除 阀门 发酵工业中由于使用高温蒸汽对发酵设备进行灭菌, 因此阀门要求是蒸汽级密封。 截止阀 发酵用阀门开启频繁, 并经常受介质腐蚀、冲刷和气蚀的损害。因此对发酵工业, 阀门阀体材料用不锈钢, 软密封关闭件用可更换的聚四氟乙烯垫片 * 与发酵罐接触的截止阀，应保证阀座与罐