發(fā)酵第五六章發(fā)酵設(shè)備(2)--生物反應(yīng)器

1、發(fā)酵機(jī)械與設(shè)備發(fā)酵機(jī)械與設(shè)備o徐徐 明明 芳芳 博博 士士o教教 授授o暨暨 南南 大大 學(xué)學(xué) 生生 科科 院院o2015-11-6第五章第五章 生物反應(yīng)器及發(fā)酵設(shè)備生物反應(yīng)器及發(fā)酵設(shè)備-2-2徐明芳博士徐明芳博士教授教授目錄緒論緒論第一篇第一篇 生物質(zhì)原料處理設(shè)備生物質(zhì)原料處理設(shè)備第二篇第二篇 生物反應(yīng)設(shè)備生物反應(yīng)設(shè)備第三篇第三篇 產(chǎn)物分離設(shè)備產(chǎn)物分離設(shè)備第四篇第四篇 其他設(shè)備其他設(shè)備o第一章第一章 生物質(zhì)原料預(yù)處理設(shè)備生物質(zhì)原料預(yù)處理設(shè)備o第二章第二章 生物細(xì)胞培養(yǎng)基制備設(shè)備生物細(xì)胞培養(yǎng)基制備設(shè)備o第三章第三章 生物培養(yǎng)基滅菌設(shè)備生物培養(yǎng)基滅菌設(shè)備o第四章第四章 原料（物料）輸送設(shè)備原料（

2、物料）輸送設(shè)備底物底物生物反應(yīng)器生物反應(yīng)器檢測控檢測控制儀表制儀表培養(yǎng)基培養(yǎng)基（滅菌）（滅菌）經(jīng)加工經(jīng)加工原料原料酶酶細(xì)胞細(xì)胞生物催化劑生物催化劑（游離或固定化（游離或固定化）機(jī)械能機(jī)械能除除菌菌空氣空氣產(chǎn)品提取純化產(chǎn)品提取純化副產(chǎn)品副產(chǎn)品產(chǎn)品產(chǎn)品廢物廢物熱能熱能原材料原材料營養(yǎng)物營養(yǎng)物典型工業(yè)生物技術(shù)過程典型工業(yè)生物技術(shù)過程第二篇 生物反應(yīng)設(shè)備生物反應(yīng)設(shè)備第六章第六章生物反應(yīng)器生物反應(yīng)器厭氧發(fā)酵罐厭氧發(fā)酵罐第一節(jié)第一節(jié) 發(fā)酵設(shè)備概述發(fā)酵設(shè)備概述第三節(jié)第三節(jié) 自吸式發(fā)酵罐自吸式發(fā)酵罐第四節(jié)第四節(jié) 氣升式發(fā)酵罐氣升式發(fā)酵罐(ALR)(ALR)通風(fēng)發(fā)酵罐v1 機(jī)械攪拌發(fā)酵罐 工作原理 結(jié)構(gòu)及幾何尺

3、寸 通氣與攪拌 v3 氣升式發(fā)酵罐 工作原理 氣升環(huán)流式發(fā)酵罐 典型的氣升式發(fā)酵罐 v2 自吸式發(fā)酵罐 機(jī)械攪拌自吸式 噴射自吸式 溢流噴射自吸式v 通風(fēng)固相發(fā)酵罐思考題思考題1 1、自吸式發(fā)酵罐有那些主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件？自吸式發(fā)酵罐攪拌吸氣裝置及、自吸式發(fā)酵罐有那些主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件？自吸式發(fā)酵罐攪拌吸氣裝置及吸氣原理？吸氣原理？ 自吸式發(fā)酵罐與機(jī)械攪拌罐結(jié)構(gòu)差異？自吸式發(fā)酵罐與機(jī)械攪拌罐結(jié)構(gòu)差異？2.2.噴射自吸式發(fā)酵罐的優(yōu)點(diǎn)是噴射自吸式發(fā)酵罐的優(yōu)點(diǎn)是_。A.A.空氣吸入量與液體循環(huán)量之比較高空氣吸入量與液體循環(huán)量之比較高 B.B.無需攪拌傳動(dòng)系統(tǒng)無需攪拌傳動(dòng)系統(tǒng) C.C.氣液固三相混合均勻氣液固三相

4、混合均勻 D.D.適用好氧量較大的微生物發(fā)酵適用好氧量較大的微生物發(fā)酵3.3.自吸式發(fā)酵罐攪拌轉(zhuǎn)速在自吸式發(fā)酵罐攪拌轉(zhuǎn)速在 600-900 rpm 600-900 rpm 左右，而且軸是從罐下方進(jìn)左右，而且軸是從罐下方進(jìn)入罐內(nèi)，因此應(yīng)該用雙端面機(jī)械軸封入罐內(nèi)，因此應(yīng)該用雙端面機(jī)械軸封( (判斷對或錯(cuò)判斷對或錯(cuò)) )。4 4、自吸式發(fā)酵罐的轉(zhuǎn)子的作用之一是吸入連續(xù)滅菌后的培養(yǎng)基。、自吸式發(fā)酵罐的轉(zhuǎn)子的作用之一是吸入連續(xù)滅菌后的培養(yǎng)基。 ( (判判斷對或錯(cuò)斷對或錯(cuò)) )5.5.氣升式發(fā)酵罐工作原理及特點(diǎn)氣升式發(fā)酵罐工作原理及特點(diǎn)5. 氣升式動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)反應(yīng)器與攪拌式動(dòng)物細(xì)胞反應(yīng)器相比，氣升式氣升式

5、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)反應(yīng)器與攪拌式動(dòng)物細(xì)胞反應(yīng)器相比，氣升式反應(yīng)器中；反應(yīng)器內(nèi)液體循環(huán)量大，細(xì)胞和營養(yǎng)成反應(yīng)器中；反應(yīng)器內(nèi)液體循環(huán)量大，細(xì)胞和營養(yǎng)成分能均勻分布于培養(yǎng)基中。分能均勻分布于培養(yǎng)基中。產(chǎn)生的湍動(dòng)溫和而均勻，剪切力相當(dāng)小，產(chǎn)生的湍動(dòng)溫和而均勻，剪切力相當(dāng)小，無泡沫形成，裝料系數(shù)可以達(dá)到無泡沫形成，裝料系數(shù)可以達(dá)到95% 無機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件，因而細(xì)胞損傷率比較低；無機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件，因而細(xì)胞損傷率比較低；反應(yīng)器通過直接噴射空氣供氧，氧傳遞速率高；反應(yīng)器通過直接噴射空氣供氧，氧傳遞速率高；通風(fēng)發(fā)酵罐的通風(fēng)和攪拌裝置通風(fēng)發(fā)酵罐的通風(fēng)和攪拌裝置:。o根據(jù)攪拌裝置的不同可以將根據(jù)攪拌裝置的不同可以將通風(fēng)發(fā)酵罐

6、分為通風(fēng)發(fā)酵罐分為兩大兩大類類：o機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐 機(jī)械攪拌發(fā)酵罐機(jī)械攪拌發(fā)酵罐 、自吸式發(fā)酵罐。、自吸式發(fā)酵罐。o空氣攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐空氣攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐 鼓泡式、氣升式、噴射自吸式、溢流噴射自吸式鼓泡式、氣升式、噴射自吸式、溢流噴射自吸式等多種類型。等多種類型。發(fā)酵罐工藝操作條件發(fā)酵罐工藝操作條件 1溫度溫度： 2540。2壓力壓力： 01 kgcm3(表壓)。3滅菌條件滅菌條件； 溫度100140，壓力03 kgcm3 (表壓).4pH： 211。5需氧量：需氧量： 0.050.3 kmo1m3h。6通氣量：通氣量： 0.32 VVM。7功率消耗功率消耗： 0.54kWm

7、3。8. 發(fā)酵熱量發(fā)酵熱量： 5 00020 000 kcalm3h。生生 物物 反反 應(yīng)應(yīng) 器器 小型發(fā)酵罐生產(chǎn)車間小型發(fā)酵罐生產(chǎn)車間鎮(zhèn)江東方生物工程設(shè)備技術(shù)有限責(zé)任公司鎮(zhèn)江東方生物工程設(shè)備技術(shù)有限責(zé)任公司 大型發(fā)酵罐制造車間大型發(fā)酵罐制造車間 鎮(zhèn)江東方生物工程設(shè)備技術(shù)有限責(zé)任公司鎮(zhèn)江東方生物工程設(shè)備技術(shù)有限責(zé)任公司江蘇達(dá)森發(fā)酵設(shè)備工程有限公司江蘇達(dá)森發(fā)酵設(shè)備工程有限公司生產(chǎn)的發(fā)酵罐生產(chǎn)的發(fā)酵罐思考題思考題1 1、自吸式發(fā)酵罐有那些主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件？自吸式發(fā)酵罐攪拌吸氣裝置及、自吸式發(fā)酵罐有那些主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件？自吸式發(fā)酵罐攪拌吸氣裝置及吸氣原理？吸氣原理？ 自吸式發(fā)酵罐與機(jī)械攪拌罐結(jié)構(gòu)差異？自吸式

8、發(fā)酵罐與機(jī)械攪拌罐結(jié)構(gòu)差異？2.2.噴射自吸式發(fā)酵罐的優(yōu)點(diǎn)是噴射自吸式發(fā)酵罐的優(yōu)點(diǎn)是_。A.A.空氣吸入量與液體循環(huán)量之比較高空氣吸入量與液體循環(huán)量之比較高 B.B.無需攪拌傳動(dòng)系統(tǒng)無需攪拌傳動(dòng)系統(tǒng) C.C.氣液固三相混合均勻氣液固三相混合均勻 D.D.適用好氧量較大的微生物發(fā)酵適用好氧量較大的微生物發(fā)酵3.3.自吸式發(fā)酵罐攪拌轉(zhuǎn)速在自吸式發(fā)酵罐攪拌轉(zhuǎn)速在 600-900 rpm 600-900 rpm 左右，而且軸是從罐下方進(jìn)左右，而且軸是從罐下方進(jìn)入罐內(nèi)，因此應(yīng)該用雙端面機(jī)械軸封入罐內(nèi)，因此應(yīng)該用雙端面機(jī)械軸封( (判斷對或錯(cuò)判斷對或錯(cuò)) )。4 4、自吸式發(fā)酵罐的轉(zhuǎn)子的作用之一是吸入連續(xù)

9、滅菌后的培養(yǎng)基。、自吸式發(fā)酵罐的轉(zhuǎn)子的作用之一是吸入連續(xù)滅菌后的培養(yǎng)基。 ( (判判斷對或錯(cuò)斷對或錯(cuò)) )5.5.氣升式發(fā)酵罐工作原理及特點(diǎn)氣升式發(fā)酵罐工作原理及特點(diǎn)5. 氣升式動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)反應(yīng)器與攪拌式動(dòng)物細(xì)胞反應(yīng)器相比，氣升式氣升式動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)反應(yīng)器與攪拌式動(dòng)物細(xì)胞反應(yīng)器相比，氣升式反應(yīng)器中；反應(yīng)器內(nèi)液體循環(huán)量大，細(xì)胞和營養(yǎng)成反應(yīng)器中；反應(yīng)器內(nèi)液體循環(huán)量大，細(xì)胞和營養(yǎng)成分能均勻分布于培養(yǎng)基中。分能均勻分布于培養(yǎng)基中。產(chǎn)生的湍動(dòng)溫和而均勻，剪切力相當(dāng)小，產(chǎn)生的湍動(dòng)溫和而均勻，剪切力相當(dāng)小，無泡沫形成，裝料系數(shù)可以達(dá)到無泡沫形成，裝料系數(shù)可以達(dá)到95% 無機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件，因而細(xì)胞損傷率比較低；無

10、機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件，因而細(xì)胞損傷率比較低；反應(yīng)器通過直接噴射空氣供氧，氧傳遞速率高；反應(yīng)器通過直接噴射空氣供氧，氧傳遞速率高；自吸式發(fā)酵罐是自吸式發(fā)酵罐是一種不需要空氣壓縮機(jī)一種不需要空氣壓縮機(jī)，而在，而在。應(yīng)用：應(yīng)用： 這種發(fā)酵罐在這種發(fā)酵罐在60年代開始研究，年代開始研究，60年代后期由聯(lián)邦年代后期由聯(lián)邦開始發(fā)展，開始發(fā)展，1969年首先取得美國專利年首先取得美國專利。我國我國廠等均已采用這種新型設(shè)備。廠等均已采用這種新型設(shè)備。醫(yī)藥工業(yè)、酵母工業(yè)、生產(chǎn)葡萄糖酸鈣、力復(fù)霉素、醫(yī)藥工業(yè)、酵母工業(yè)、生產(chǎn)葡萄糖酸鈣、力復(fù)霉素、維生素維生素C、酵母、蛋白酶、酵母、蛋白酶等，取得了良好的成績。等，取得了良好

11、的成績。1）、自吸式發(fā)酵罐的主要構(gòu)件是）、自吸式發(fā)酵罐的主要構(gòu)件是自吸攪拌器（自吸攪拌器（葉輪葉輪、）及導(dǎo)輪（及導(dǎo)輪（），簡稱為轉(zhuǎn)子及定子。，簡稱為轉(zhuǎn)子及定子。2）、）、由底軸或主軸帶動(dòng)，由底軸或主軸帶動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，空氣則由導(dǎo)當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，空氣則由導(dǎo)氣管吸入。氣管吸入。3）、）、的形式有多種，的形式有多種，如九葉輪六葉輪、四葉輪、三如九葉輪六葉輪、四葉輪、三葉輪等等，葉輪等等，。 4）、自吸式發(fā)酵罐是一）、自吸式發(fā)酵罐是一，而在攪拌過，而在攪拌過程中自吸入空氣的發(fā)酵罐。程中自吸入空氣的發(fā)酵罐。 2、 攪拌吸氣裝置攪拌吸氣裝置攪拌部件：攪拌部件：轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子-葉輪，關(guān)鍵部件，分三棱葉，四彎葉；葉

12、輪，關(guān)鍵部件，分三棱葉，四彎葉；定子定子-導(dǎo)輪，葉片數(shù)為導(dǎo)輪，葉片數(shù)為1616、3232導(dǎo)氣管導(dǎo)氣管軸封軸封浸沒在浸沒在中，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)由于中，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)由于把液體把液體甩出，使甩出，使，通過，通過吸入吸入空氣，轉(zhuǎn)子不斷把氣液混合物甩向外緣，并通空氣，轉(zhuǎn)子不斷把氣液混合物甩向外緣，并通過定子分散。過定子分散。在攪拌的同時(shí)完成了充氣。在攪拌的同時(shí)完成了充氣。注意：注意：，。4.o在轉(zhuǎn)子啟動(dòng)前，先用液體將在轉(zhuǎn)子啟動(dòng)前，先用液體將轉(zhuǎn)子浸沒，然后啟動(dòng)電機(jī)使轉(zhuǎn)子浸沒，然后啟動(dòng)電機(jī)使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，由于轉(zhuǎn)子高速旋由于轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)，液體、空氣在離心力的轉(zhuǎn)，液體、空氣在離心力的作用下作用下，被甩向葉輪外緣，被甩向葉

13、輪外緣，在這個(gè)過程中，流體便獲得在這個(gè)過程中，流體便獲得能量。能量。，流，流體的體的也愈大，流體離開也愈大，流體離開轉(zhuǎn)子時(shí)，轉(zhuǎn)子時(shí)，由由，排出的風(fēng)量也越大，排出的風(fēng)量也越大。六葉輪轉(zhuǎn)子六葉輪轉(zhuǎn)子o當(dāng)流體被甩向外緣時(shí)，在當(dāng)流體被甩向外緣時(shí)，在轉(zhuǎn)子中心處形成負(fù)壓轉(zhuǎn)子中心處形成負(fù)壓，轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速愈大，子轉(zhuǎn)速愈大，所形成的負(fù)所形成的負(fù)壓也愈大，吸風(fēng)量也越大，壓也愈大，吸風(fēng)量也越大，o通過導(dǎo)向通過導(dǎo)向而使而使氣液氣液，并使，并使空氣在循環(huán)的發(fā)酵液中分空氣在循環(huán)的發(fā)酵液中分裂成細(xì)微的氣泡，在湍流裂成細(xì)微的氣泡，在湍流狀態(tài)下混合、翻騰、擴(kuò)散，狀態(tài)下混合、翻騰、擴(kuò)散，o因此自吸式充氣裝置在因此自吸式充氣裝置在

14、和和的同時(shí)完成對空的同時(shí)完成對空氣的氣的作用作用。通過導(dǎo)向葉輪通過導(dǎo)向葉輪(定子定子)而使而使氣液均勻分布甩出氣液均勻分布甩出自吸式發(fā)酵罐自吸式發(fā)酵罐十字形轉(zhuǎn)子十字形轉(zhuǎn)子1 1、主要部件差異：攪拌器與機(jī)械罐有區(qū)別、主要部件差異：攪拌器與機(jī)械罐有區(qū)別機(jī)械罐：機(jī)械罐：敞開式葉輪敞開式葉輪，只起攪拌作用，轉(zhuǎn)速較慢，只起攪拌作用，轉(zhuǎn)速較慢（150-180min150-180min），另需通風(fēng)；），另需通風(fēng)；自吸罐：自吸罐：閉式葉輪閉式葉輪，是一個(gè)攪拌吸氣裝置，轉(zhuǎn)速，是一個(gè)攪拌吸氣裝置，轉(zhuǎn)速高（高（1000-1500/min1000-1500/min），自吸空氣），自吸空氣2 2、供氧裝置差異、供氧裝置

15、差異自吸式發(fā)酵罐是自吸式發(fā)酵罐是一種不需要空氣壓縮機(jī)一種不需要空氣壓縮機(jī)自吸式發(fā)酵罐與機(jī)械攪拌罐結(jié)構(gòu)差異自吸式發(fā)酵罐與機(jī)械攪拌罐結(jié)構(gòu)差異自吸式發(fā)酵罐的特點(diǎn)自吸式發(fā)酵罐的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：不必配備空氣壓縮機(jī)及其附屬設(shè)備不必配備空氣壓縮機(jī)及其附屬設(shè)備，節(jié)省空氣凈化系節(jié)省空氣凈化系統(tǒng)中的空氣壓縮機(jī)及其輔設(shè)備，減少廠房占地面積；統(tǒng)中的空氣壓縮機(jī)及其輔設(shè)備，減少廠房占地面積；節(jié)約投資；節(jié)約投資；設(shè)備簡單，設(shè)備簡單，減少設(shè)備投資費(fèi)約減少設(shè)備投資費(fèi)約30；溶氧速率高，溶氧速率高，能耗較低；能耗較低；用于用于生產(chǎn)效率高生產(chǎn)效率高；設(shè)備便于自動(dòng)化、連續(xù)化；設(shè)備便于自動(dòng)化、連續(xù)化；缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：罐壓較低罐壓較低, ,

16、裝料系數(shù)約裝料系數(shù)約40。對某些產(chǎn)品生產(chǎn)對某些產(chǎn)品生產(chǎn)第四節(jié)第四節(jié) 氣升式發(fā)酵罐氣升式發(fā)酵罐(ALR)(ALR)：。氣升環(huán)流式發(fā)酵罐的幾種類型：氣升環(huán)流式發(fā)酵罐的幾種類型：1）外循環(huán)）外循環(huán) 2）內(nèi)循環(huán)）內(nèi)循環(huán) 3）內(nèi)外循環(huán)）內(nèi)外循環(huán) 對偶脈沖氣體環(huán)流發(fā)酵罐之氣升式發(fā)酵罐之氣升式發(fā)酵罐BIOHOCH 反應(yīng)器徑向流噴射器是核心元件。空氣和水相對噴入，含極大能量的水使空氣分散成又細(xì)又均勻的氣泡。循環(huán)管保證流向及液體充分曝氣。工作原理：工作原理： 在罐外在罐外裝設(shè)上升管，上升管兩端與罐底及罐上部裝設(shè)上升管，上升管兩端與罐底及罐上部相連接，構(gòu)成一個(gè)循環(huán)系統(tǒng)相連接，構(gòu)成一個(gè)循環(huán)系統(tǒng)。在上升管的下部裝設(shè)空

17、氣噴咀，在上升管的下部裝設(shè)空氣噴咀，空氣噴咀以空氣噴咀以250300m/sm/s的速度噴入上升管的速度噴入上升管，借噴咀的作用使空氣泡分，借噴咀的作用使空氣泡分割細(xì)碎，與上升管的發(fā)酵液密切接觸。割細(xì)碎，與上升管的發(fā)酵液密切接觸。由于上升管內(nèi)的發(fā)酵液輕，加上壓縮空氣的噴流動(dòng)能，由于上升管內(nèi)的發(fā)酵液輕，加上壓縮空氣的噴流動(dòng)能，使上升管的液體上升，使上升管的液體上升，罐內(nèi)液體下降而進(jìn)入上升管，罐內(nèi)液體下降而進(jìn)入上升管，形成反復(fù)的循環(huán)，供給發(fā)酵液所耗的溶解氣量形成反復(fù)的循環(huán)，供給發(fā)酵液所耗的溶解氣量，使發(fā)，使發(fā)酵正常進(jìn)行。酵正常進(jìn)行。 2 2、典型的氣升環(huán)流發(fā)酵罐、典型的氣升環(huán)流發(fā)酵罐 （1 1） I

18、CIICI壓力循環(huán)氣升發(fā)酵罐壓力循環(huán)氣升發(fā)酵罐 （2 2） BIOHOCHBIOHOCH多氣升管廢水處理生化反應(yīng)器多氣升管廢水處理生化反應(yīng)器反應(yīng)溶液分布均勻反應(yīng)溶液分布均勻較高的溶氧速率和溶氧效率較高的溶氧速率和溶氧效率剪切力小，對生物細(xì)胞損傷小剪切力小，對生物細(xì)胞損傷小。傳熱良好傳熱良好結(jié)構(gòu)簡單，易于加工制造。結(jié)構(gòu)簡單，易于加工制造。操作和維修方便。操作和維修方便。 v 酒精發(fā)酵設(shè)備酒精發(fā)酵設(shè)備v 啤酒發(fā)酵設(shè)備啤酒發(fā)酵設(shè)備v 連續(xù)發(fā)酵設(shè)備連續(xù)發(fā)酵設(shè)備思考題思考題1 1、酒精發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)？、酒精發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)？ 2 2、大型酒精發(fā)酵罐采用何種洗滌裝置、大型酒精發(fā)酵罐采用何種洗滌裝置 及工作原理？

19、及工作原理？3 3、新型啤酒發(fā)酵設(shè)備結(jié)構(gòu)？、新型啤酒發(fā)酵設(shè)備結(jié)構(gòu)？4 4、啤酒、啤酒C.C.TC.C.T絕熱層與防護(hù)層采用什么材料？絕熱層與防護(hù)層采用什么材料？5.5.為何酒精發(fā)酵罐的冷卻裝置多用蛇管為何酒精發(fā)酵罐的冷卻裝置多用蛇管, ,而機(jī)械攪拌而機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐多用列管通風(fēng)發(fā)酵罐多用列管? ?6 6、簡述大型簡述大型啤酒發(fā)酵設(shè)備啤酒發(fā)酵設(shè)備發(fā)酵罐發(fā)酵罐CIPCIP清洗流程。清洗流程。 。一、 酒精發(fā)酵設(shè)備o滿足滿足酒精發(fā)酵酒精發(fā)酵的工的工藝要求藝要求 1、酒精發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu) 1，基本結(jié)構(gòu)，基本結(jié)構(gòu)o酒精發(fā)酵罐筒體為酒精發(fā)酵罐筒體為圓柱形圓柱形o底蓋底蓋和和頂蓋均為碟形或錐形頂蓋均為碟形或錐

20、形的的立式金屬容器立式金屬容器 o罐頂罐頂裝有裝有進(jìn)料管進(jìn)料管，按種管按種管，壓壓力表力表、各種各種測量儀表接口管、測量儀表接口管、廢汽回收管廢汽回收管及供及供觀察清洗和檢觀察清洗和檢修罐體內(nèi)部的修罐體內(nèi)部的人孔人孔等等 o罐底罐底裝有裝有對于對于大型發(fā)酵罐，為了便于維修和大型發(fā)酵罐，為了便于維修和清洗，往往在近罐底也裝有人清洗，往往在近罐底也裝有人孔孔o(hù)罐身上下部罐身上下部裝有裝有取樣口和溫度取樣口和溫度計(jì)計(jì)接口接口 。 酒精發(fā)酵罐 (1)中小型發(fā)酵罐中小型發(fā)酵罐：多采用罐頂：多采用罐頂噴水淋于罐外壁噴水淋于罐外壁表面進(jìn)行膜表面進(jìn)行膜狀冷卻；狀冷卻；(2)大型發(fā)酵罐：大型發(fā)酵罐：由于罐外壁冷

21、由于罐外壁冷卻面積不能滿足冷卻要求，卻面積不能滿足冷卻要求，所以，所以，罐內(nèi)裝有冷卻蛇管罐內(nèi)裝有冷卻蛇管或或罐內(nèi)蛇管和罐外壁噴灑聯(lián)合罐內(nèi)蛇管和罐外壁噴灑聯(lián)合冷卻冷卻裝置。裝置。(3) 有有采用罐外列管式噴琳冷采用罐外列管式噴琳冷卻的方法卻的方法，此法具有冷卻發(fā)，此法具有冷卻發(fā)酵液均勻、冷卻效率高等優(yōu)酵液均勻、冷卻效率高等優(yōu)點(diǎn)。點(diǎn)。 2、發(fā)酵罐的冷卻裝置、發(fā)酵罐的冷卻裝置發(fā)酵的冷卻裝置發(fā)酵的冷卻裝置中小型發(fā)酵罐，多采用罐頂噴水淋于罐外表面中小型發(fā)酵罐，多采用罐頂噴水淋于罐外表面進(jìn)行膜狀冷卻；進(jìn)行膜狀冷卻；對于大型發(fā)酵罐，罐內(nèi)裝有冷卻蛇管或?qū)τ诖笮桶l(fā)酵罐，罐內(nèi)裝有冷卻蛇管或罐外壁罐外壁噴灑聯(lián)合冷卻

22、。噴灑聯(lián)合冷卻。 3 3. 洗滌裝置洗滌裝置 ：水力噴射洗滌裝置水力噴射洗滌裝置。 大型酒精發(fā)酵罐采用水力噴射洗滌裝置水力噴射洗滌裝置 (1)120m3的酒精發(fā)酵罐，的酒精發(fā)酵罐，采用采用363mm的噴的噴水管，管上開有水管，管上開有430的小孔，的小孔，兩頭兩頭噴嘴噴嘴口徑為口徑為9mm。(2)水力噴射洗滌裝置水力噴射洗滌裝置(3)大型發(fā)酵罐應(yīng)采用大型發(fā)酵罐應(yīng)采用高壓高壓強(qiáng)的水力噴射洗滌裝置強(qiáng)的水力噴射洗滌裝置。洗滌水壓力為洗滌水壓力為0.6- 0.8MPa。洗滌劑入口洗滌劑入口水力噴射洗滌裝置水力噴射洗滌裝置C O2成成 熟熟 發(fā)發(fā) 酵酵 醪醪糖糖蜜蜜酒酒母母123456789連續(xù)發(fā)酵 酒

23、精連續(xù)發(fā)酵流程酒精連續(xù)發(fā)酵流程連續(xù)發(fā)酵 酒精連續(xù)發(fā)酵流程酒精連續(xù)發(fā)酵流程 啤酒釀造工藝o大型大型C.C.T均采用均采用碳鋼加涂料碳鋼加涂料或或不不銹鋼銹鋼兩種材料制成。兩種材料制成。，能造成鐵的電，能造成鐵的電化學(xué)腐蝕，化學(xué)腐蝕，啤酒發(fā)酵時(shí)產(chǎn)生的啤酒發(fā)酵時(shí)產(chǎn)生的H2S、SO2對鐵材料會(huì)造成氧化對鐵材料會(huì)造成氧化還原腐蝕。還原腐蝕。 o啤酒發(fā)酵容器的變遷過程啤酒發(fā)酵容器的變遷過程由向演變發(fā) 酵 容 器 材 料容 器 材 料 的 變 化 ?，F(xiàn)在的啤酒生產(chǎn)，后兩種材料都在使用。我 國 大 多 數(shù) 啤 酒 發(fā) 酵 容 器為，新建的大型容器一般使用。o 。啤酒發(fā)酵設(shè)備啤酒釀造工藝啤酒發(fā)酵設(shè)備 新型啤酒發(fā)

24、酵設(shè)備 圓筒體錐底發(fā)酵槽圓筒體錐底發(fā)酵槽 新型啤酒發(fā)酵設(shè)備啤酒發(fā)酵設(shè)備 錐形罐錐形罐 (2)圓柱體圓柱體+錐錐底底+冷卻套冷卻套 錐底：便于酵母錐底：便于酵母沉淀回收沉淀回收 冷卻套：冷卻套：分為分為2-32-3段，很大的罐可分段，很大的罐可分為四段為四段（一）（一）新型啤發(fā)酵設(shè)備新型啤發(fā)酵設(shè)備 HH0D60H/D = 1.56:1 錐形罐的幾何尺寸錐形罐的幾何尺寸H0/D = 0.866啤酒發(fā)酵設(shè)備 新型啤酒發(fā)酵設(shè)備 錐形罐的冷卻裝置錐形罐的冷卻裝置o絕熱層材料應(yīng)具有：導(dǎo)熱系數(shù)低、絕熱層材料應(yīng)具有：導(dǎo)熱系數(shù)低、體積質(zhì)量低、吸水小、不易燃等體積質(zhì)量低、吸水小、不易燃等特性。特性。常用如下材料常用如下材料（1）聚酰氨樹脂和自熄式聚苯乙聚酰氨樹脂和自熄式聚苯乙烯泡沫塑料烯泡沫塑料。采用上述兩種絕熱。采用上述兩種絕熱材料只需厚度材料只需厚度150200mm。o（2) 膨脹珍珠巖粉和礦渣棉價(jià)格膨脹珍珠巖粉和礦渣棉價(jià)格低，因吸水性大需增加厚度低，因吸水性大需增加厚度200250mm。一般采用一般采用0.71.5mm厚的合金鋁板厚的合金鋁板或或0.50.7mm的的不銹鋼板，特別是不銹鋼板，特別是更受更受歡迎歡迎。 新型啤酒發(fā)酵設(shè)備啤酒發(fā)酵設(shè)備- CIP清洗系統(tǒng)清洗系統(tǒng)預(yù)沖洗預(yù)沖洗堿預(yù)洗堿預(yù)洗中間清洗中間清洗固定噴頭噴洗固定噴頭噴洗清水