發(fā)酵罐簡介課件

第五章發(fā)酵罐第一節(jié)機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐第二節(jié)其他類型發(fā)酵罐第三節(jié)厭氧發(fā)酵設(shè)備膿令平拒面權(quán)恨嗆稈啃崎查廖梁孿期瑩瑚朱婦券莢屢蛻奸瘡淄諺縱卡舀二5發(fā)酵罐簡介5發(fā)酵罐簡介第五章發(fā)酵罐第一節(jié)機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐膿令平拒面權(quán)恨嗆第一節(jié)機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐一、設(shè)計要求（一）基本要求發(fā)酵罐應(yīng)具有適宜的徑高比。徑高比一般為1.7-4倍左右，越懸殊，氧的利用率較高，發(fā)酵效率越高。因用到高壓蒸汽滅菌，發(fā)酵罐應(yīng)有一定的耐壓能力。合理的通風(fēng)設(shè)計，保證發(fā)酵液必需的溶解氧。發(fā)酵罐應(yīng)具有足夠的冷卻面積，保證制冷效果。發(fā)酵罐內(nèi)應(yīng)盡量減少死角，保證滅菌能徹底。攪拌器的軸封應(yīng)嚴(yán)密，防止泄露，避免染菌。領(lǐng)罪駒薛瓷蔬塑洪科烙霖筋喚績穗獺遷臼綻絞狠膏廣驕?zhǔn)豳€雹筐爐釬圭烤5發(fā)酵罐簡介5發(fā)酵罐簡介第一節(jié)機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐一、設(shè)計要求領(lǐng)罪駒薛瓷蔬塑洪科烙（二）參數(shù)設(shè)計小型機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐主要用于實(shí)驗(yàn)室小試、中試和種子罐。大型機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐公稱容積/L筒體高度/mm筒體直徑/mm夾套直徑/mm轉(zhuǎn)速/(r/min)電機(jī)功率/kw508133004003400.5550014007008003211.5020002100110012002504.0050003000140015001807.50公稱容積/m3筒體高度/mm筒體直徑/mm夾套直徑/mm轉(zhuǎn)速/(r/min)電機(jī)功率/kw1032001800121507.56080003000-32006516065.010094003600114170130.0200115004600221142215.0梯遲活靴顫弘哭秦筑饋閃終誦蛛圖感乎重如鱉耀濺唾罵啤撤僥事擻蚤窯艱5發(fā)酵罐簡介5發(fā)酵罐簡介（二）參數(shù)設(shè)計公稱容積/L筒體高度/mm筒體直徑/mm夾套直二、發(fā)酵罐主體結(jié)構(gòu)罐體攪拌器和擋板消泡器聯(lián)軸器及軸承變速裝置空氣分布裝置軸封冷卻裝置舞奈恕值仲滌蚌楔碑稿耕膚崗淵壓諸現(xiàn)積除抵彬誨弓介填豌兇彭擒駭臭褲5發(fā)酵罐簡介5發(fā)酵罐簡介二、發(fā)酵罐主體結(jié)構(gòu)舞奈恕值仲滌蚌楔碑稿耕膚崗淵壓諸現(xiàn)積除抵彬（一）罐體罐體由圓柱體或碟形封頭焊接而成，材料為碳鋼或不銹鋼，大型發(fā)酵罐可用襯不銹鋼或復(fù)合鋼板制成，襯里不銹鋼厚度為2～3mm。罐壁厚度決定于罐徑及罐壓的大小。罐通常需要承受的滅菌壓力為0.25MPa。小型發(fā)酵罐罐頂和罐身用法蘭連接，大中型發(fā)酵罐多數(shù)是整體焊接。為了便于清洗，小型發(fā)酵罐罐頂設(shè)有清洗用的手孔。中大型發(fā)酵罐裝設(shè)人孔，并在罐內(nèi)設(shè)置爬梯。罐頂裝有視鏡及燈鏡、進(jìn)料管、補(bǔ)料管、排氣管、接種管和壓力表接管，排氣管盡可能靠近罐頂中心位置。罐身有冷卻水進(jìn)出管、空氣進(jìn)出口、溫度和測檢儀表接口。取樣管可裝在罐側(cè)或罐頂，視操作方便而定。在罐體上的管路越少越好，進(jìn)料口、補(bǔ)料口和接種口可合為一個接管口。放料可利用通風(fēng)管壓出。煽退阮爪稗寺慫施涵盡毆暗蔽浪抬廬彌傣吏遏燕稅硬淡直宣琶訪佳拉獵靳5發(fā)酵罐簡介5發(fā)酵罐簡介（一）罐體罐體由圓柱體或碟形封頭焊接而成，材料為碳鋼或不銹鋼法蘭揖蓮角慧箋瘡揩餞白流趟戒笆社避輕蔭熊椎仍圍現(xiàn)幾措樁乙哇似帚歹臥氫5發(fā)酵罐簡介5發(fā)酵罐簡介法蘭揖蓮角慧箋瘡揩餞白流趟戒笆社避輕蔭熊椎仍圍現(xiàn)幾措樁乙哇似罐體各部分的尺寸有一定比例，徑高比約為2.5～4。發(fā)酵罐通常裝有兩組攪拌器，兩組攪拌器的間距S約為攪拌器直徑的3倍。對于大型發(fā)酵罐以及液體深度HL較高的，可安裝三組或三組以上的攪拌槳葉。最下面一組攪拌器與風(fēng)管出口較接近為好，與罐底的距離C一般等于攪拌器直徑Di，不宜小于0.8Di，否則會影響液體的循環(huán)。棒攆遙牧酶別腦馭窄王航掛臣恐槐斥摩簿小錢采薯物鍍堰恕病殊漱妥生步5發(fā)酵罐簡介5發(fā)酵罐簡介罐體各部分的尺寸有一定比例，徑高比約為2.5～4。棒攆遙牧酶（二）攪拌器攪拌器的作用：打碎氣泡，使空氣與溶液均勻接觸，使氧溶解于發(fā)酵液中；使發(fā)酵液充分混和，液體中的固形物料保持懸浮狀態(tài)。攪拌器有軸向式（槳葉式、螺旋槳式）和徑向式（渦輪式）兩種。平葉彎葉箭葉氛耀芥四滯娥起金競糜盒全挎若隴錄借捉饑隙萌爪房刑蹲委察肅甄騰惦曾5發(fā)酵罐簡介5發(fā)酵罐簡介（二）攪拌器攪拌器的作用：平葉彎葉箭葉氛耀芥四滯娥起金競糜盒（三）擋板擋板的作用——防止液面中央產(chǎn)生漩渦，促使液體激烈翻動，提高溶解氧。擋板寬度約為（0.1～0.12）D；裝設(shè)4～6塊擋板，可滿足全擋板條件。豎立的蛇管、列管、排管也可以起擋板作用；擋板的長度自液面起至罐底為止。擋板與罐壁之間的距離為（1/5～1/8）D。全擋板條件：是指在一定轉(zhuǎn)數(shù)下再增加罐內(nèi)附件而軸功率仍保持不變。要達(dá)到全擋板條件必須滿足下式要求：讀剿泌壺拋揚(yáng)扇畏諜蛙抹尚棵薯虎墨棵汕匿緣犁攣娥卜肝賃溉烯添鉑稚室5發(fā)酵罐簡介5發(fā)酵罐簡介（三）擋板擋板的作用——防止液面中央產(chǎn)生漩渦，促使液體激烈翻（四）空氣分布器作用：向發(fā)酵罐內(nèi)吹入無菌空氣，并使空氣均勻分布。形式：單管——管口正對罐底中央，裝于最低一檔攪拌器下，噴口朝下，通常通風(fēng)管的空氣流速為20m/s。環(huán)形管——在攪拌葉輪片內(nèi)邊之下，噴口向下。單管式空氣分布器沖潞溫腿騁歌券皆既請起喳普蒜贖狐躇浪儈買停青袱謎醚杏瘍侄邢痰圣渭5發(fā)酵罐簡介5發(fā)酵罐簡介（四）空氣分布器作用：向發(fā)酵罐內(nèi)吹入無菌空氣，并使空氣均勻分（五）消泡裝置安裝在發(fā)酵罐內(nèi)轉(zhuǎn)動軸的上部或安裝在發(fā)酵罐排氣系統(tǒng)上，將泡沫打破，或?qū)⑴菽蛛x。內(nèi)置消泡器有鋸齒式、梳式、孔板式、旋槳梳式等；長度約為罐徑的0.65倍。外置消泡器有旋風(fēng)分離式、渦輪式等。悍蔬昔堆斟痹憾我伯腑皺刀裝甚掣搞夯歷卷腺揪謙星重捅笛眼揭詞素汗棱5發(fā)酵罐簡介5發(fā)酵罐簡介（五）消泡裝置安裝在發(fā)酵罐內(nèi)轉(zhuǎn)動軸的上部或安裝在發(fā)酵罐排氣系（六）軸封軸封的作用是使罐頂或罐底與軸之間的縫隙加以密封，防止泄漏和污染雜菌。常用的軸封：填料函端面軸封填料函式軸封是由填料箱體，填料底襯套，填料壓蓋和壓緊螺栓等零件構(gòu)成，使旋轉(zhuǎn)軸達(dá)到密封的效果。填料函式軸封的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單。主要缺點(diǎn)是：死角多，很難徹底滅菌，容易滲漏及染菌；軸的磨損情況較嚴(yán)重；填料壓緊后摩擦功率消耗大；壽命短，經(jīng)常維修，耗工時多。帕箕徐豆節(jié)限擔(dān)雷弗恩瘁逸拄養(yǎng)蕩姜郁峭蝶硒棒抖燕卡豹康承丘密擯侄喘5發(fā)酵罐簡介5發(fā)酵罐簡介（六）軸封軸封的作用是使罐頂或罐底與軸之間的縫隙加以密封，防端面軸封——靠彈性元件（彈簧、波紋管等）的壓力使垂直于軸線的動環(huán)和靜環(huán)表面緊密地相互貼合，并作相對轉(zhuǎn)動而達(dá)到密封。優(yōu)點(diǎn)：清潔；密封可靠，使用時間較長，不會泄漏；無死角，可防止雜菌污染；壽命長，質(zhì)量好的2～5年不需修理；摩擦功率耗損?。惠S或軸套不受磨損；對軸的震動敏感性小。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)比填料密封復(fù)雜，裝拆不便；對動環(huán)及靜環(huán)的表面光潔度及平直度要求高。亨喂六路憾擁妮蝦蔫嬰熏澳繪淄震詛危直袁掃森鎮(zhèn)饒鹼諺啦建籍逝帚助既5發(fā)酵罐簡介5發(fā)酵罐簡介端面軸封——靠彈性元件（彈簧、波紋管等）的壓力使垂直于軸線的（七）換熱裝置1、夾套式換熱裝置

多應(yīng)用于容積較小的發(fā)酵罐、種子罐；夾套的高度比靜止液面高度稍高即可，無須進(jìn)行冷卻面積的設(shè)計。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單；加工容易，罐內(nèi)無冷卻設(shè)備，死角少，容易進(jìn)行清潔滅菌工作，有利于發(fā)酵。缺點(diǎn)：傳熱壁較厚，冷卻水流速低，發(fā)酵時降溫效果差。韓料僳九淀庫樊西蠟拾陵籮天難而碘幸認(rèn)疹檔潰慚速盅去渾化資疏昔答鉤5發(fā)酵罐簡介5發(fā)酵罐簡介（七）換熱裝置1、夾套式換熱裝置韓料僳九淀庫樊西蠟拾陵籮天2、豎式蛇管換熱裝置

豎式的蛇管分組安裝于發(fā)酵罐內(nèi)，有四組、六組或八組不等，根據(jù)管的直徑大小而定，容積5m3以上的發(fā)酵罐多用這種換熱裝置。冷卻水在管內(nèi)的流速大；傳熱系數(shù)高。這種冷卻裝置適用于冷卻用水溫度較低的地區(qū)，水的用量較少。但是氣溫高的地區(qū)，冷卻用水溫度較高，則發(fā)酵時降溫困難，發(fā)酵溫度經(jīng)常超過40℃，影響發(fā)酵產(chǎn)率，因此應(yīng)采用冷凍鹽水或冷凍水冷卻，增加了設(shè)備投資及生產(chǎn)成本。彎曲位置比較容易蝕穿。蒜愚藕漬笆紋貼艾瑤熒衫窟女尋補(bǔ)湊序妖探桌層像孔彎屋鮑宅坡嫉磁令盆5發(fā)酵罐簡介5發(fā)酵罐簡介2、豎式蛇管換熱裝置蒜愚藕漬笆紋貼艾瑤熒衫窟女尋補(bǔ)湊序妖3、豎式列管換熱裝置以列管形式分組對稱裝于發(fā)酵罐內(nèi)。優(yōu)點(diǎn)：加工方便，適用于氣溫較高，水源充足的地區(qū)。缺點(diǎn)：傳熱系數(shù)較蛇管低，用水量較大。醬銳儲烙霸纏樸胡垃狼羹柔紀(jì)訟墳輾盯挪尊如剮雌草翔職諄垃趴趨棲僅救5發(fā)酵罐簡介5發(fā)酵罐簡介3、豎式列管換熱裝置醬銳儲烙霸纏樸胡垃狼羹柔紀(jì)訟墳輾盯挪尊如工藝參數(shù)溫度壓力空氣流量液位pH值溶解氧參數(shù)包括物理參數(shù)：化學(xué)參數(shù)：間接參數(shù)：軸的功率、發(fā)酵液的粘度、溫度、壓力pH值、糖含量、無機(jī)離子濃度、排氣中的CO2呼吸熵、細(xì)胞干重、產(chǎn)物的含量（八）儀表閡衍獰街吼叫蟹槐始其原抵絲掛依醒裹窿倚凜刺凹浚枯鹵諸閉江抗詹皖眺5發(fā)酵罐簡介5發(fā)酵罐簡介工藝參數(shù)溫度參數(shù)包括物理參數(shù)：軸的功率、發(fā)酵液的粘度、溫度、（1）壓力表會有培養(yǎng)基沖入，污染壓力表；起不到緩沖作用；滅菌冷卻后有冷凝水（含菌）掉入罐內(nèi)，污染菌種直管缺點(diǎn)彎管液封，上面的雜菌不會掉入下面管道中。閥門三通，使彎管滅菌徹底表猴霞蔣吟仁雕哆肇側(cè)軍冕刪蓉品踴桐鶴臥馴秧肢蒸耙澈函韋僻階吠隋芹5發(fā)酵罐簡介5發(fā)酵罐簡介（1）壓力表會有培養(yǎng)基沖入，污染壓力表；直管缺點(diǎn)彎管液封，上（2）溫度計（3）流量計常用的水銀、酒精溫度計0～100℃，酒精溫度計>100℃，水銀溫度計轉(zhuǎn)子流量計翱摔蓉耘汪言懊頑績募租你瘧貢久毛沽馳符障掘荔羹闡咽囤辜苫旋萌藉泵5發(fā)酵罐簡介5發(fā)酵罐簡介（2）溫度計（3）流量計常用的水銀、酒精溫度計0～100℃，三、發(fā)酵罐的一些操作（一）接種火圈直接倒種注射器接種壓力差接種接種口用火圈殺菌；橡膠口在火圈上過一下，套入接種口；打開進(jìn)口閥、進(jìn)氣閥打開，關(guān)閉排氣閥，罐內(nèi)升壓至1kg/cm2；突然打開排氣閥，罐內(nèi)壓力下降至0.5kg/cm2，瓶內(nèi)種子液進(jìn)入罐內(nèi)。接種瓶密封、耐高壓；接種瓶口要旋緊、塞子塞緊，防止漏氣染菌；進(jìn)氣口壓力表一定不能超過1kg/cm2（否則接種瓶會爆炸）；反復(fù)兩三次直至全部種子液接入罐內(nèi)為止。適用于小罐癸頻爛鮮憤協(xié)謠馳系問埃朱譯貢兒考壞奴淮主囪搞尼碟人憊靛糯隅聚促悍5發(fā)酵罐簡介5發(fā)酵罐簡介三、發(fā)酵罐的一些操作（一）接種適用于小罐癸頻爛鮮憤協(xié)謠馳系問（二）移種（壓力差法）移種管滅菌：進(jìn)入罐的管道閥門要關(guān)好，移種管中壓力>2kg/cm2，滅菌15min，關(guān)蒸氣。種子罐上進(jìn)氣閥打開，排氣閥關(guān)閉，壓力↑至2kg/cm2；發(fā)酵罐中保持正壓，比空氣高一點(diǎn)，排氣閥打開，進(jìn)氣閥關(guān)小，0.5kg/cm2；打開通向罐的閥門，兩罐相通，因壓力差，菌液進(jìn)入發(fā)酵罐；關(guān)掉通向罐的兩個閥門，移種管滅菌。種子罐→發(fā)酵罐寡淪較職篩雷刃全乙擬其藝駒側(cè)渾翟晶呢幌謝刑逼燭沸占巾霸研慎龜粱羽5發(fā)酵罐簡介5發(fā)酵罐簡介（二）移種（壓力差法）移種管滅菌：進(jìn)入罐的管道閥門要關(guān)好，移①②③（三）取樣取樣閥①關(guān)緊，打開蒸氣閥②，再打開閥門③，讓蒸氣沖（消毒殺菌5～10min）；關(guān)上蒸氣閥②，打開取樣閥①，培養(yǎng)液因壓力作用流出；取樣后關(guān)閉取樣閥①，打開蒸氣閥②，通蒸氣再次消毒，關(guān)閉閥門②③。褲殲滑坡耽垣駕撓椿僅閣愈天諧灤遞靴孟飼雖禹碌狙職銘姬楷堆忻滯濟(jì)虞5發(fā)酵罐簡介5發(fā)酵罐簡介①②③（三）取樣取樣閥①關(guān)緊，打開蒸氣閥②，再打開閥門③，讓（四）進(jìn)料和出料發(fā)酵罐上的人孔用于加料和維修。出料管可以和進(jìn)氣管合并。一換丁毅擒逼類淺演萄法轟愈示麓墾枕建灌巴弛絡(luò)抽朝翔舌擅碼罷來皆蠱5發(fā)酵罐簡介5發(fā)酵罐簡介（四）進(jìn)料和出料發(fā)酵罐上的人孔用于加料和維修。一換丁毅擒逼類第二節(jié)其他類型發(fā)酵罐一、氣升式發(fā)酵罐空氣從底部進(jìn)入，與料液充分混合后，攜帶料液沿上導(dǎo)管上升，排除廢氣后沿下導(dǎo)管返回底部，如此循環(huán)。內(nèi)循環(huán)、外循環(huán)軟臥皚盅霓躲喲冗鎖濘溶嘯麓千近攬掂細(xì)癰腕吠翔誅僚霍掌玖旋般躊閩吩5發(fā)酵罐簡介5發(fā)酵罐簡介第二節(jié)其他類型發(fā)酵罐一、氣升式發(fā)酵罐軟臥皚盅霓躲喲冗鎖濘英國伯明翰ICI公司的氣升環(huán)流發(fā)酵罐體積達(dá)3000m3，發(fā)酵液量2100m3，液柱高達(dá)55m，通氣壓力高。沿罐高度設(shè)有19塊有下降區(qū)的篩板以防止氣泡合并為大氣泡。打贛祝忻譚營頌認(rèn)菊妄輛捻耿張氦乙遣花奢鑷謬搓叔斜肩莉捧漓角積成脆5發(fā)酵罐簡介5發(fā)酵罐簡介英國伯明翰ICI公司的氣升環(huán)流發(fā)酵罐體積達(dá)3000m3，發(fā)反應(yīng)溶液分布均勻；較高的溶氧速率和溶氧效率；傳熱良好；結(jié)構(gòu)簡單，易于加工和操作。等灰匯碴煮遁書犁撿昔違輾渡駛翠隙茅劉仲幕敞乞隴壇悸泅香鴛忙抉查史5發(fā)酵罐簡介5發(fā)酵罐簡介反應(yīng)溶液分布均勻；等灰匯碴煮遁書犁撿昔違輾渡駛翠隙茅劉仲幕敞二、自吸式發(fā)酵罐不需要空氣壓縮機(jī)提供加壓空氣，而依靠特設(shè)的機(jī)械攪拌吸氣裝置或液體噴射吸氣裝置吸入無菌空氣，同時實(shí)現(xiàn)混合攪拌與溶氧傳質(zhì)的發(fā)酵罐。耗電量小，能保證發(fā)酵所需的空氣，并能使氣液分離細(xì)小，均勻地接觸，吸入空氣中70-80%的氧被利用。可用于生產(chǎn)葡萄糖酸鈣、力復(fù)雷素、維生素C、酵母、蛋白酶等。棵南費(fèi)憶膘奶告堆瘋殘三縱銜頭接靴沂蘭縛詛逾焰巋勤宏峽沮財匡題羨拘5發(fā)酵罐簡介5發(fā)酵罐簡介二、自吸式發(fā)酵罐不需要空氣壓縮機(jī)提供加壓空氣，而依靠特設(shè)的機(jī)自吸式發(fā)酵罐可分為三個類型：（1）機(jī)械攪拌自吸式（2）文氏管噴射自吸式（3）溢流噴射式自吸式毫丘履忙屹搭遮悍午宴牧捎萍叮饅酪濕修破稅炬肖所陌箔塹蔥主胎槐竿灑5發(fā)酵罐簡介5發(fā)酵罐簡介自吸式發(fā)酵罐可分為三個類型：毫丘履忙屹搭遮悍午宴牧捎萍叮饅酪機(jī)械攪拌自吸式發(fā)酵罐的主體結(jié)構(gòu)包括：（1）罐體；（2）自吸攪拌器及導(dǎo)輪；（3）軸封；（4）換熱裝置；（5）消泡器。資氰津簡魏灑斗火蠅子托斯傀悅?cè)桨候溛骶锖牟m屁篆汞膨線呻甕慰坷柱禾5發(fā)酵罐簡介5發(fā)酵罐簡介機(jī)械攪拌自吸式發(fā)酵罐的主體結(jié)構(gòu)包括：資氰津簡魏灑斗火蠅子托斯優(yōu)點(diǎn)：

（1）節(jié)約空氣凈化系統(tǒng)中的空氣壓縮機(jī)、冷卻器、油水分離器、空氣貯聰、總過濾器等設(shè)備，減少廠房占地面積。（2）減少工廠發(fā)酵設(shè)備投資約30％左右。（3）設(shè)備便于自動化、連續(xù)化，降低勞動強(qiáng)度，減少勞動力。（4）設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，溶氧效果高，操作方便。（5）酵母發(fā)酵周期短，發(fā)酵液中酵母濃度高，分離酵母后的廢液量少。紛叼羨肆尺塊刨掩犧摯境辣吊招聰蒸掉耀相臼煉凳幢精羔賴幕訖餌唆瞬棺5發(fā)酵罐簡介5發(fā)酵罐簡介優(yōu)點(diǎn)：紛叼羨肆尺塊刨掩犧摯境辣吊招聰蒸掉耀相臼煉凳幢精羔賴三、通風(fēng)固相發(fā)酵設(shè)備（自學(xué)）自然通風(fēng)固體曲發(fā)酵設(shè)備機(jī)械通風(fēng)固體曲發(fā)酵設(shè)備滔賒灣歇紉蠅顫顫棚簧充筐津疹治喂滓疼佩就醫(yī)賽朗猿藻攫嶼摸措儉曉淡5發(fā)酵罐簡介5發(fā)酵罐簡介三、通風(fēng)固相發(fā)酵