反應(yīng)設(shè)備課件

第九章反應(yīng)與結(jié)晶設(shè)備第九章反應(yīng)與結(jié)晶設(shè)備1反應(yīng)設(shè)備反應(yīng)設(shè)備是用來進行化學反應(yīng)的裝置，通常稱為反應(yīng)器反應(yīng)設(shè)備反應(yīng)設(shè)備是用來進行化學反應(yīng)的裝置，通常稱為反應(yīng)器2反應(yīng)器的分類

按物料相態(tài)分類根據(jù)反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)混合物的相態(tài)，把反應(yīng)器分為均相和非均相反應(yīng)器兩大類。均相反應(yīng)器是反應(yīng)物料均勻地混合或溶解成為單一的氣相或液相，又分為氣相反應(yīng)器和液相反應(yīng)器。而非均相反應(yīng)器則分為氣—液相、氣—固相、液—液相、液—固相和氣-液-固相等反應(yīng)器.按反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)分類按反應(yīng)器結(jié)構(gòu)心事形式的特征，可以分為釜式、管式、塔式、固定床和流化床等反應(yīng)器。按操作方法分類反應(yīng)器按操作方法分類，可分為間歇式、半連續(xù)式和連續(xù)式三種。根據(jù)溫度條件和傳熱方式分類反應(yīng)器根據(jù)溫度條件可分為等溫和非等溫兩種。根據(jù)傳熱方式又可分為絕熱式、外熱式和自然式。反應(yīng)器的分類按物料相態(tài)分類根據(jù)反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)混合物的相態(tài)，3機械攪拌反應(yīng)器立式反應(yīng)器由攪拌裝置，軸封和攪拌罐組成。攪拌裝置包括傳動裝置、攪拌軸和攪拌器軸封是指攪拌軸和攪拌罐之間的動密封，使罐內(nèi)介質(zhì)不致泄露罐體、傳熱裝置、工藝接管、儀表和防暴裝置機械攪拌反應(yīng)器立式反應(yīng)器由攪拌裝置，軸封和攪拌罐組成。4攪拌容器圓筒體，封頭（橢圓形、錐形和平蓋，橢圓形封頭應(yīng)用最廣）。各種接管，滿足進料、出料、排氣等要求加熱、冷卻裝置：設(shè)置外夾套或內(nèi)盤管。上封頭焊有凸緣法蘭，用于攪拌容器與機架的連接。傳感器，測量反應(yīng)物的溫度、壓力、成分及其它參數(shù)。支座，小型用懸掛式支座，大型用裙式支座或支承式支座。裝料系數(shù)（對容積而言），通常取0.6～0.85。有泡沫或呈沸騰狀態(tài)取0.6～0.7；平穩(wěn)時取0.8～0.85。攪拌容器圓筒體，封頭（橢圓形、錐形和平蓋，橢圓形封頭應(yīng)用最廣5攪拌容器

幾種攪拌設(shè)備筒體的高徑比種類罐內(nèi)物料類型高徑比一般攪拌罐液-固相、液－液相1～1.3氣－液相1～2聚合釜懸浮液、乳化液2.08～3.85發(fā)酵罐類發(fā)酵液1.7～2.5攪拌容器幾種攪拌設(shè)備筒體的高徑比種類罐內(nèi)物料類型高徑比一般6夾套結(jié)構(gòu)在容器外側(cè)，用焊接或法蘭連接方式裝設(shè)各種形狀的鋼結(jié)構(gòu)，使其與容器外壁形成密閉的空間。此空間內(nèi)通入加熱或冷卻介質(zhì)，可加熱或冷卻容器內(nèi)的物料。夾套結(jié)構(gòu)在容器外側(cè)，用焊接或法蘭連接方式裝設(shè)各種形狀的鋼結(jié)構(gòu)7各種碳鋼夾套的適用溫度和壓力范圍夾套型式最高溫度/℃最高壓力/MPa整體夾套U型圓筒型3503000.61.6型鋼夾套2002.5蜂窩夾套短管支撐式折邊錐體式2002502.54.0半圓管夾套3506.4各種碳鋼夾套的適用溫度和壓力范圍夾套型式最高溫度/℃最高壓力8ttjDDDjDjttjDDDjDj整體夾套(a)圓筒型(b)U型ttjDDDjDjttjDDDjDj整體夾套(a)圓筒型(9型鋼夾套結(jié)構(gòu)(a)螺旋形角鋼互搭式(b)角鋼螺旋形纏繞型鋼夾套結(jié)構(gòu)(a)螺旋形角鋼互搭式(b)角鋼螺旋形纏繞10bL3L2Lt1L3(a)螺旋形纏繞圖17-7半圓管夾套的安裝bL3L2Lt1L3(a)螺旋形纏繞圖17-7半圓管夾套11圖17-8折邊式蜂窩夾套夾套向內(nèi)折邊與筒體貼合好,再進行焊接的結(jié)構(gòu)D1t1D2t2bAA向圖17-8折邊式蜂窩夾套夾套向內(nèi)折邊與筒D1t1D2t212內(nèi)盤管當反應(yīng)器的熱量僅靠外夾套傳熱，換熱面積不夠時浸沒在物料中，熱量損失小，傳熱效果好，檢修較困難內(nèi)盤管當反應(yīng)器的熱量僅靠外夾套傳熱，換熱面積不夠時13螺旋形盤管

dD螺旋形盤管dD14dD對稱布置的幾組豎式蛇管：傳熱擋板作用圖17-11豎式蛇管dD對稱布置的幾組圖17-11豎式蛇管15攪拌器攪拌器又稱攪拌槳或攪拌葉輪，是攪拌反應(yīng)器的關(guān)鍵部件。提供過程所需要的能量和適宜的流動狀態(tài)攪拌器旋轉(zhuǎn)時把機械能傳遞給流體，在攪拌器附近形成高湍動的充分混合區(qū)，并產(chǎn)生一股高速射流推動液體在攪拌容器內(nèi)循環(huán)流動。流體循環(huán)流動的途徑攪拌器攪拌器又稱攪拌槳或攪拌葉輪，是攪拌反應(yīng)器的關(guān)鍵部件。16攪拌器流型與攪拌效果、攪拌功率的關(guān)系十分密切。攪拌器的改進和新型攪拌器的開發(fā)往往從流型著手。攪拌機頂插式中心安裝立式圓筒的三種基本流型，徑向型、軸向型、切向型攪拌器流型與攪拌效果、攪拌功率的關(guān)系十分密切。攪拌器的改進和17攪拌器攪拌器在攪拌罐內(nèi)的安裝方式攪拌器攪拌器在攪拌罐內(nèi)的安裝方式18攪拌器攪拌器流型分類圖攪拌器攪拌器流型分類圖19幾種常用攪拌器槳式攪拌器結(jié)構(gòu)最簡單葉片用扁鋼制成，焊接或用螺栓固定在輪轂上，葉片數(shù)是2、3或4片，葉片形式可分為平直葉式和折葉式兩種。幾種常用攪拌器槳式攪拌器20槳式攪拌器常用參數(shù)常用尺寸常用運轉(zhuǎn)條件常用介質(zhì)粘度范圍流動狀態(tài)備注d/D=0.35～0.8b/d=0.1～0.25Bn=2n=1～100r/minv=1.0～5.0m/s小于20Pa·s低轉(zhuǎn)速時水平環(huán)向流為主；轉(zhuǎn)速高時為徑向流；有擋板時為上下循環(huán)流當d/D=0.9以上，并設(shè)置多層槳葉時，可用于高粘度液體的低速攪拌。在層流區(qū)操作，適用的介質(zhì)粘度可達100Pa·s,v=1.0～3.0m/s折葉式θ=45°，60°折葉式有軸向、徑向和環(huán)向分流作用注：n－轉(zhuǎn)速；v－葉端線速度；Bn－葉片數(shù)；

d－攪拌器直徑；D－容器內(nèi)徑：θ－折葉角。槳式攪拌器常用參數(shù)常用尺寸常用運轉(zhuǎn)條件常用介質(zhì)粘度范圍流動狀21推進式攪拌器（又稱船用推進器）常用于低粘流體中。標準推進式攪拌器有三瓣葉片，其螺距與槳直徑d相等。它直徑較小d/D=1/4～1/3，葉端速度一般為7～10m/s，最高達15m/s。幾種常用攪拌器推進式攪拌器（又稱船用推進器）常用于低粘流體中。標準推進式攪22推進式攪拌器常用參數(shù)常用尺寸常用運轉(zhuǎn)條件常用介質(zhì)粘度范圍流動狀態(tài)備注d/D=0.2～0.5(以0.33居多)p/d=1,2Bn=2,3,4(以3居多)p－螺距n=100～500r/minv=3～15m/s小于20Pa·s軸流型，循環(huán)速率高，剪切力小。采用擋板或?qū)Я魍矂t軸向循環(huán)更強最高轉(zhuǎn)速可達1750r/min:最高葉端線速度可達25m/s。轉(zhuǎn)速在500r/min以下，適用介質(zhì)粘度可達50Pa.s推進式攪拌器常用參數(shù)常用尺寸常用運轉(zhuǎn)條件常用介質(zhì)粘度范圍流動23渦輪式攪拌器（又稱透平式葉輪），是應(yīng)用較廣的一種攪拌器，能有效地完成幾乎所有的攪拌操作，并能處理粘度范圍很廣的流體。幾種常用攪拌器渦輪式攪拌器（又稱透幾種常用攪拌器24

渦輪式攪拌器常用參數(shù)型式常用尺寸常用運轉(zhuǎn)條件常用介質(zhì)粘度范圍流動狀態(tài)備注開式渦輪d/D=0.2～0.5(以0.33居多)b/d=0.2Bn=,3,4,6,8(以6居多)折葉式θ=30°,45°,60°后彎式?=30°,50°,60°?后彎角n=10～300r/minv=4～10m/s折葉式v=2～6m/s小于50Pa·s，折葉和后彎葉小于10Pa·s平直葉、后彎葉為徑向流型。在有擋板時以槳葉為界形成上下兩個循環(huán)流。折葉的還有軸向分流，近于軸流型最高轉(zhuǎn)速可達600r/min圓盤上下液體的混合不如開式渦輪盤式渦輪d:l:b=20:5:4d/D=0.2～0.5(以0.33居多)Bn=4,6,8θ=45°,60°?=45°n=10～300r/minv=4～10m/s折葉式v=2～6m/s小于50Pa·s，折葉和后彎葉小于10Pa·s渦輪式攪拌器常用參數(shù)型式常用尺寸常用運轉(zhuǎn)條件常用介質(zhì)粘度范25錨式攪拌器結(jié)構(gòu)簡單。適用于粘度在100Pa·s以下的流體攪拌，當流體粘度在10～100Pa·s時，可在錨式槳中間加一橫槳葉，即為框式攪拌器，以增加容器中部的混合。幾種常用攪拌器錨式攪拌器幾種常用攪拌器26常用尺寸常用運轉(zhuǎn)條件常用介質(zhì)粘度范圍流動狀態(tài)備注d/D=0.9～0.98b/D=0.1h/D=0.48～

1.0n=1～100r/minv=1～5m/s小于100Pa·s不同高度上的水平環(huán)向流為了增大攪拌范圍，可根據(jù)需要在槳葉上增加立葉和橫梁錨式攪拌器常用參數(shù)常用尺寸常用運轉(zhuǎn)條件常用介質(zhì)粘度范圍流動狀態(tài)備注d/D=n=27攪拌器的選型攪拌器的選型28攪拌器附件擋板目的是消除打漩和提高混合效果物料粘度小，攪拌轉(zhuǎn)速高，液體隨槳葉旋轉(zhuǎn)，在離心力作用下涌向內(nèi)壁面并上升，中心部分液面下降，形成漩渦，稱為打漩區(qū)。攪拌器附件擋板目的是消除打漩和提高混合效果29擋板一般在容器內(nèi)壁面均勻安裝4塊擋板寬度為容器直徑的1/12～1/10。攪拌容器中的傳熱蛇管可部分或全部代替擋板，裝有垂直換熱管時一般可不再安裝擋板。擋板一般在容器內(nèi)壁面均勻安裝4塊擋板30導流筒作用上下開口圓筒，安裝于容器內(nèi)，在攪拌混合中起導流作用。導流筒作用上下開口圓筒，安裝于容器內(nèi)，在攪拌混合中起導流作用31攪拌裝置及攪拌軸電機功率、轉(zhuǎn)速、安裝方式及防暴形式選用減速裝置擺線針齒行星減速機、兩級齒輪減速機、三角皮帶減速機、諧波減速機攪拌軸是整體的，也可是上下兩段攪拌裝置及攪拌軸電機功率、轉(zhuǎn)速、安裝方式及防暴形式選用32發(fā)酵設(shè)備發(fā)酵的操作過程包括氣-液接觸、濃度的在線檢測、混合、傳熱、泡沫控制及營養(yǎng)物或控制pH用的試劑的加入管路多、換熱面積大（夾層或盤管），通氣發(fā)酵設(shè)備發(fā)酵的操作過程包括氣-液接觸、濃度的在線檢測、混合、33發(fā)酵罐的條件結(jié)構(gòu)可靠，保證適當?shù)恼羝麥囟群蛪毫τ辛己玫臍庖航佑|和液固混合性能，以便能有效進行物質(zhì)傳遞及空氣溶入保證發(fā)酵，減少動力消耗有良好的傳熱性能，以適應(yīng)發(fā)酵在最適宜溫度和滅菌條件下進行減小泡沫的產(chǎn)生，設(shè)置有效的消泡裝置，提高發(fā)酵的裝料系數(shù)必要的檢測和控制儀表發(fā)酵罐的條件結(jié)構(gòu)可靠，保證適當?shù)恼羝麥囟群蛪毫?4通用式發(fā)酵罐這種發(fā)酵繞既具有機械攪拌裝置，又具有壓縮空氣分布裝置。發(fā)酵罐的攪拌軸既可置于發(fā)酵罐的頂部，也可置于其底部，其高徑比為2:1-6:19通用式發(fā)酵罐這種發(fā)酵繞既具有機械攪拌裝置，又具有壓縮空氣分布35機械攪拌式發(fā)酵罐機械攪拌發(fā)酵是目前使用最多的一種發(fā)酵罐，使用性好、適應(yīng)性好、放大容易，從小型直至大型的微生物培養(yǎng)過程都可以應(yīng)用。缺點：罐內(nèi)的機械攪拌剪切力容易損傷嬌嫩的細胞，造成某些細胞培養(yǎng)過程減產(chǎn)。機械攪拌式發(fā)酵罐機械攪拌發(fā)酵是36外部液體循環(huán)式發(fā)酵罐包括罐體噴頭，其特征是在罐體外側(cè)部設(shè)有至少一根外循環(huán)管道，外循環(huán)管道上方與罐體頂部接通，下方與罐體底部接通，使得在噴頭噴射氣流壓力和罐內(nèi)超壓膨脹力的共同作用下，有相當部分發(fā)酵氣液（菌液）從發(fā)酵罐頂部進入外循環(huán)管道，后又在自身重力和壓力差的雙重作用下，這些氣液又順著外循環(huán)管道的下方回流入罐體底部，從而形成周而復始不停循環(huán)流動的發(fā)酵過程。外部液體循環(huán)式發(fā)酵罐包括罐體噴頭，其特征是在罐體外側(cè)部設(shè)有至37空氣噴射提升式發(fā)酵罐氣升式發(fā)酵罐有多種形式，較常見的有內(nèi)循環(huán)管式，外循環(huán)管式、拉力筒式和垂直隔板式。外循環(huán)式的循環(huán)管設(shè)計在罐體外部，內(nèi)循環(huán)管是兩根，設(shè)計罐體內(nèi)部?？諝鈬娚涮嵘桨l(fā)酵罐氣升式發(fā)酵罐有多種形式，較常見的有內(nèi)循環(huán)38機械攪拌式發(fā)酵罐吸氣攪拌葉輪和導輪。它的攪拌器是一個空心葉輪，葉輪快速旋轉(zhuǎn)時液體被甩出，葉輪中形成負壓，從而將罐外的空氣吸到罐內(nèi)，并與高速流動的液體密切接觸形成細小的氣泡分散在液體之中，氣液混合流體通過導輪流到發(fā)酵液主體。機械攪拌式發(fā)酵罐吸氣攪拌葉輪和導輪。它的攪拌器是一個空心葉輪39機械攪拌式發(fā)酵罐機械攪拌式發(fā)酵罐40機械攪拌式發(fā)酵罐罐體由圓形筒身和上下兩個橢圓形封頭組成發(fā)酵罐的公稱體積V為桶身部分的體積Vc，和底封頭容積Vb之和，即機械攪拌式發(fā)酵罐罐體由圓形筒身和上下兩個橢圓形封頭組成41攪拌器和擋板

攪拌器可以使被攪拌的液體產(chǎn)生軸向流動和徑向流動，其作用為混合和傳質(zhì)，它使通入的空氣分散成氣泡并與發(fā)酵液充分混合，使氣泡破碎以增大氣－液界面，獲得所需的溶氧速率，并使細胞懸浮分散于發(fā)酵體系中，以維持適當?shù)臍猓海蹋毎┤嗟幕旌吓c質(zhì)量傳遞，同時強化傳熱過程。通常在攪拌軸上配置2到3個攪拌器，個別也有4個攪拌器攪拌器和擋板攪拌器可以使被攪拌的液體產(chǎn)生軸向流動和徑向流動42攪拌器和擋板擋板：防止液面中央形成漩渦流動，增強其湍流和溶氧傳質(zhì)。擋板的高度自罐底起至設(shè)計的液面高度止。全擋板條件在攪拌發(fā)酵罐中增加擋板或其他附件時，攪拌功率不再增加，而旋渦基本消失。攪拌器和擋板擋板：防止液面中央形成漩渦流動，增強其湍流和溶氧43通氣裝置通氣裝置是指將無菌空氣導入罐內(nèi)的裝置。簡單的通氣裝置是一根單孔管，單孔管的出口位于攪拌器的正下方，開口向下，以免培養(yǎng)液中的固體物質(zhì)在開口處堆積和罐底固體物質(zhì)堆積。單管式噴孔的總截面積等于空氣分布管截面積。氣、液流射混合攪拌裝置由環(huán)形布氣管和多個切向布置的氣、液射流器組成。通氣裝置通氣裝置是指將無菌空氣導入罐內(nèi)的裝置。44傳熱裝置發(fā)酵過程中發(fā)酵液產(chǎn)生的凈熱量稱為發(fā)酵熱，發(fā)酵熱隨發(fā)酵時間而改變。發(fā)酵最旺時，發(fā)酵熱量最大。為維持一定的最適宜的培養(yǎng)溫度，須用冷卻水導出部分部分熱量發(fā)酵罐的傳熱裝置有夾套型和蛇管型兩種傳熱裝置發(fā)酵過程中發(fā)酵液產(chǎn)生的凈熱量稱為發(fā)酵熱，發(fā)酵熱隨發(fā)酵45機械消泡裝置發(fā)酵過程中，由于發(fā)酵液中含有大量蛋白質(zhì)等發(fā)泡物質(zhì)，在強烈的通氣條件下產(chǎn)生大量的氣泡。嚴重時大量泡沫造成發(fā)酵液外溢和染菌?？刹捎眉尤胂輨┑姆椒ㄟM行消泡更主要的是采用機械消泡的方法，如耙式消泡漿、封閉式渦輪消泡器等機械消泡裝置發(fā)酵過程中，由于發(fā)酵液中含有大量蛋白質(zhì)等發(fā)泡物質(zhì)46耙式消泡漿消泡漿安裝于攪拌軸上，并與軸同轉(zhuǎn)，齒面略高于液面，消泡漿的直徑約為罐直徑的0.8～0.9.當少量泡沫上升時，機械強度小，耙齒可以把泡沫打碎耙式消泡漿消泡漿安裝于攪拌軸上，并與軸同轉(zhuǎn)，齒面略高于液面，47封閉式渦輪消泡器泡沫直接被渦輪拋出撞擊到罐壁而破碎，渦輪消沫器直接裝于攪拌軸上封閉式渦輪消泡器泡沫直接被渦輪拋出撞擊到罐壁而破碎，渦輪消沫48旋轉(zhuǎn)圓板式的機械消泡設(shè)在發(fā)酵罐內(nèi)的氣相中，與發(fā)酵液的液面保持平行。圓板旋轉(zhuǎn)的同時將槽內(nèi)發(fā)酵液注入圓板的中央，通過離心力將破碎成微小泡沫散向槽壁，達到消泡的目的。旋轉(zhuǎn)圓板式的機械消泡設(shè)在發(fā)酵罐內(nèi)的氣相中，與發(fā)酵液的液面保持49流體吹入式消泡液體吹入式機械消泡把空氣及空氣與發(fā)酵液吹入發(fā)酵罐中形成的泡沫層來進行消泡流體吹入式消泡液體吹入式機械消泡把空氣及空氣與發(fā)酵液吹入發(fā)50氣體吹入管內(nèi)吸引消泡

將發(fā)酵內(nèi)形成氣泡群吸引到氣體吸入管，利用氣體流速進行消泡。該裝置中在靠近吸入口附近的氣體吸入管內(nèi)形成增速用的噴頭，而吸入管用來連接液面上部與增速噴頭的負壓部位。氣體吹入管內(nèi)吸引消泡將發(fā)酵內(nèi)形成氣泡群吸引到氣體吸入管，利51沖擊反射板機械消泡

把氣體吹入液面上部，通過在液面上部設(shè)置的沖擊反射，吹回到液面，而將液面上產(chǎn)生的泡沫擊碎的方法。沖擊反射板機械消泡把氣體吹入液面上部，通過在液面上部設(shè)置的52超聲波消泡

將空氣在１.5－３.0ＭＰa下，以１－２m/s的速度由噴嘴噴入共振室而起消泡的作用。該法目前僅適用于小型發(fā)酵過程的消泡，而不適合于大規(guī)模工業(yè)發(fā)酵的消泡。超聲波消泡將空氣在１.5－３.0ＭＰa下，以１－２m/s53碟片式消泡器使用時將消泡器安裝于發(fā)酵的罐頂，使碟片位于罐頂?shù)目臻g內(nèi)，用固定法與排氣口相連接，當高速旋轉(zhuǎn)時進入碟片間的空氣中的氣泡被打碎同時甩出液滴，返回發(fā)酵罐中，而被分離后的氣體由空心軸徑排氣口排出。碟片式消泡器使用時將消泡器安裝于發(fā)酵的罐頂，使碟片位于罐頂?shù)?4罐外機械消泡

旋轉(zhuǎn)葉片罐外機械消泡將泡沫引出罐外，利用裝置中的旋轉(zhuǎn)葉片所產(chǎn)生的沖擊力和剪切力進行消泡。罐外機械消泡旋轉(zhuǎn)葉片罐外機械消泡將泡沫引出罐外，利用裝置55噴霧消泡

利用沖擊力、壓縮力及剪斷力來進行消泡的方法，它將水及發(fā)酵液等通過適當?shù)膰婌F器噴出來達到消泡的目的。噴霧消泡利用沖擊力、壓縮力及剪斷力來進行消泡的方法，它將水56離心力消泡將泡沫注入用網(wǎng)眼及篩目較大的篩子做成的筐中，通過旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力將泡沫分散，從而達到消泡的目的。離心力消泡將泡沫注入用網(wǎng)眼及篩目較大的篩子做成的筐中，通過旋57旋風分離器消泡

發(fā)酵罐內(nèi)產(chǎn)生的泡沫通過旋風分離器上部進入脫泡器下方引入的氣體逆向接觸使其破碎。旋風分離器消泡發(fā)酵罐內(nèi)產(chǎn)生的泡沫通過旋風分離器上部進入脫泡58旋風分離器消泡泡沫通過旋風分離器等破碎后，再將帶微小泡沫的液體導入裝有充填物的脫泡器中，以增大液體表面積，然后從脫泡器下方吹入氣體，使其與流下的液體逆向接觸進行徹底的脫泡。旋風分離器消泡泡沫通過旋風分離器等破碎后，再將帶微小泡沫的液59轉(zhuǎn)向板消泡

泡沫以３０－９０m/s的速度由噴頭噴向轉(zhuǎn)向板使泡沫破碎，分離液用泵送回發(fā)酵內(nèi)，而氣體則排出消泡器外。轉(zhuǎn)向板消泡泡沫以３０－９０m/s的速度由噴頭噴向轉(zhuǎn)向板使泡60軸封

作用：防止泄漏和染菌。端面軸封的作用是靠彈性元件（彈簧、波紋管）的壓力使垂直于軸線的動環(huán)和靜環(huán)光滑表面緊密地相互貼合，并作相對轉(zhuǎn)動而達到密封。端面軸封的優(yōu)點：清潔，密封可靠，使用時間長；無死角；摩擦功率耗損小；軸或套不受磨損；對軸的震動敏感性小。軸封作用：防止泄漏和染菌。端面軸封的作用是靠彈性元件（彈簧61其它部件聯(lián)軸器及軸承攪拌軸較長時，常分為二至三段，用聯(lián)軸器連接。變速裝置試驗罐采用無級變速裝置。發(fā)酵罐常用的變速裝置有三角皮帶傳動，圓柱或螺旋圓錐齒輪減速裝置。測量系統(tǒng)：傳感器系統(tǒng)，用以測量pH、溶氧等，傳感器要求能承受滅菌溫度及保持長時間穩(wěn)定。附屬系統(tǒng)：包括視鏡、擋板等以觀察發(fā)酵液的情況或強化發(fā)酵液體的混合。其它部件聯(lián)軸器及軸承攪拌軸較長時，常分為二至三段，用聯(lián)軸器62自吸式發(fā)酵罐

不需空氣壓縮機提供壓縮空氣，而是利用特設(shè)的機械攪拌吸氣裝置或液體噴射吸氣裝置吸入無菌空氣并同時實現(xiàn)混合攪拌與溶氧傳質(zhì)的發(fā)酵罐。自吸式發(fā)酵罐不需空氣壓縮機提供壓縮空氣，而是利用特設(shè)的機械63自吸式發(fā)酵罐的特點

無需空氣壓縮機及其附屬設(shè)備；溶氧速率高，能耗較低；進罐空氣處于負壓900mmHg，增加了染菌機會，且攪拌轉(zhuǎn)速高30m/s，有可能使菌絲被切斷，使正常的生長受到影響。自吸式發(fā)酵罐的特點無需空氣壓縮機及其附屬設(shè)備；64氣升式發(fā)酵罐

在環(huán)流管底置有空氣噴嘴，空氣在噴嘴口以２５０－３００m/s的高速噴入環(huán)流管，由于噴射作用，氣泡被分散于液體中，借助與環(huán)流管內(nèi)氣－液混合物的密度與反應(yīng)主體之間的密度差，使管內(nèi)氣－液混合物連續(xù)循環(huán)流動。罐內(nèi)培養(yǎng)液中的溶解氧由于菌體的代謝而逐漸減小，當其通過環(huán)流管時，由于氣－液接觸而達到飽和。氣升式發(fā)酵罐在環(huán)流管底置有空氣噴嘴，空氣在噴嘴口以２５０－65氣升式發(fā)酵罐氣升環(huán)流式、鼓泡式、空氣噴射式等。氣升內(nèi)環(huán)流發(fā)酵罐、氣液雙噴射氣升環(huán)流發(fā)酵罐、設(shè)有多層分布板的塔式氣升發(fā)酵罐已在工業(yè)上應(yīng)用。氣升式發(fā)酵罐氣升環(huán)流式、鼓泡式、空氣噴射式等。氣升內(nèi)環(huán)流發(fā)酵66氣升式反應(yīng)器的特點

反應(yīng)溶液分布均勻氣液固三相均勻混合較高的溶氧速率和溶氧效率，氣升式反應(yīng)器具有較高的氣含率和比氣液接觸截面，因而有較高的傳質(zhì)速率和溶氧效率。剪切力小，對生物細胞損傷小。無機械攪拌葉輪傳熱良好。液體綜合循環(huán)速率高，同時便于在外循環(huán)管路加裝換熱器。結(jié)構(gòu)簡單，易于加工制造。操作和維修方便。氣升式反應(yīng)器的特點反應(yīng)溶液分布均勻氣液固三相均勻混合67氣升式反應(yīng)器反應(yīng)器高徑比：5－9導流筒徑與罐徑比：0.6-0.8空氣噴嘴直徑與反應(yīng)器直徑比及導流筒上下端面到罐頂及罐底的距離均對發(fā)酵液的混合與流動、溶氧等有重要影響。環(huán)流管的高度在4m以上，罐內(nèi)液面不高于環(huán)流罐出口1.5m，且不低于環(huán)流管出口氣升式反應(yīng)器反應(yīng)器高徑比：5－968氣升式反應(yīng)器平均循環(huán)時間tm氣液比R:發(fā)酵液的環(huán)流量Vc與通風量Vg之比，即R=Vc/Vg通氣量對氣升式發(fā)酵罐的混合與溶氧起決定作用。氣升式反應(yīng)器的溶氧傳質(zhì):取決于發(fā)酵液的湍流及氣泡的剪切細碎狀態(tài)。氣升式反應(yīng)器平均循環(huán)時間tm69塔式發(fā)酵罐一種高徑比較大的非機械攪拌式生物反應(yīng)器。它不設(shè)置機械攪拌裝置，利用通入培養(yǎng)液的空氣泡上升時帶動流體運動，產(chǎn)生混合效果。塔式發(fā)酵罐一種高徑比較大的非機械攪拌式生物反應(yīng)器。70塔式發(fā)酵罐適用于培養(yǎng)液粘度低，含固量少，需氧量較低的培養(yǎng)過程。Ｈ/Ｄ高達７，流體深度大，空氣進入培養(yǎng)液后有較大的停留時間，并可將氣體重新分散，篩板上的降液口有助于液體的循環(huán)運動。結(jié)構(gòu)簡單，省去軸封，減少剪切作用對細胞的損害；造價較低，動力消耗少。反應(yīng)器高，要在室外安裝，而且壓縮空氣要有較高壓力以克服反應(yīng)器內(nèi)液體的靜壓力。塔式發(fā)酵罐適用于培養(yǎng)液粘度低，含固量少，需氧量較低的培養(yǎng)過程71第九章反應(yīng)與結(jié)晶設(shè)備第九章反應(yīng)與結(jié)晶設(shè)備72反應(yīng)設(shè)備反應(yīng)設(shè)備是用來進行化學反應(yīng)的裝置，通常稱為反應(yīng)器反應(yīng)設(shè)備反應(yīng)設(shè)備是用來進行化學反應(yīng)的裝置，通常稱為反應(yīng)器73反應(yīng)器的分類

按物料相態(tài)分類根據(jù)反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)混合物的相態(tài)，把反應(yīng)器分為均相和非均相反應(yīng)器兩大類。均相反應(yīng)器是反應(yīng)物料均勻地混合或溶解成為單一的氣相或液相，又分為氣相反應(yīng)器和液相反應(yīng)器。而非均相反應(yīng)器則分為氣—液相、氣—固相、液—液相、液—固相和氣-液-固相等反應(yīng)器.按反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)分類按反應(yīng)器結(jié)構(gòu)心事形式的特征，可以分為釜式、管式、塔式、固定床和流化床等反應(yīng)器。按操作方法分類反應(yīng)器按操作方法分類，可分為間歇式、半連續(xù)式和連續(xù)式三種。根據(jù)溫度條件和傳熱方式分類反應(yīng)器根據(jù)溫度條件可分為等溫和非等溫兩種。根據(jù)傳熱方式又可分為絕熱式、外熱式和自然式。反應(yīng)器的分類按物料相態(tài)分類根據(jù)反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)混合物的相態(tài)，74機械攪拌反應(yīng)器立式反應(yīng)器由攪拌裝置，軸封和攪拌罐組成。攪拌裝置包括傳動裝置、攪拌軸和攪拌器軸封是指攪拌軸和攪拌罐之間的動密封，使罐內(nèi)介質(zhì)不致泄露罐體、傳熱裝置、工藝接管、儀表和防暴裝置機械攪拌反應(yīng)器立式反應(yīng)器由攪拌裝置，軸封和攪拌罐組成。75攪拌容器圓筒體，封頭（橢圓形、錐形和平蓋，橢圓形封頭應(yīng)用最廣）。各種接管，滿足進料、出料、排氣等要求加熱、冷卻裝置：設(shè)置外夾套或內(nèi)盤管。上封頭焊有凸緣法蘭，用于攪拌容器與機架的連接。傳感器，測量反應(yīng)物的溫度、壓力、成分及其它參數(shù)。支座，小型用懸掛式支座，大型用裙式支座或支承式支座。裝料系數(shù)（對容積而言），通常取0.6～0.85。有泡沫或呈沸騰狀態(tài)取0.6～0.7；平穩(wěn)時取0.8～0.85。攪拌容器圓筒體，封頭（橢圓形、錐形和平蓋，橢圓形封頭應(yīng)用最廣76攪拌容器

幾種攪拌設(shè)備筒體的高徑比種類罐內(nèi)物料類型高徑比一般攪拌罐液-固相、液－液相1～1.3氣－液相1～2聚合釜懸浮液、乳化液2.08～3.85發(fā)酵罐類發(fā)酵液1.7～2.5攪拌容器幾種攪拌設(shè)備筒體的高徑比種類罐內(nèi)物料類型高徑比一般77夾套結(jié)構(gòu)在容器外側(cè)，用焊接或法蘭連接方式裝設(shè)各種形狀的鋼結(jié)構(gòu)，使其與容器外壁形成密閉的空間。此空間內(nèi)通入加熱或冷卻介質(zhì)，可加熱或冷卻容器內(nèi)的物料。夾套結(jié)構(gòu)在容器外側(cè)，用焊接或法蘭連接方式裝設(shè)各種形狀的鋼結(jié)構(gòu)78各種碳鋼夾套的適用溫度和壓力范圍夾套型式最高溫度/℃最高壓力/MPa整體夾套U型圓筒型3503000.61.6型鋼夾套2002.5蜂窩夾套短管支撐式折邊錐體式2002502.54.0半圓管夾套3506.4各種碳鋼夾套的適用溫度和壓力范圍夾套型式最高溫度/℃最高壓力79ttjDDDjDjttjDDDjDj整體夾套(a)圓筒型(b)U型ttjDDDjDjttjDDDjDj整體夾套(a)圓筒型(80型鋼夾套結(jié)構(gòu)(a)螺旋形角鋼互搭式(b)角鋼螺旋形纏繞型鋼夾套結(jié)構(gòu)(a)螺旋形角鋼互搭式(b)角鋼螺旋形纏繞81bL3L2Lt1L3(a)螺旋形纏繞圖17-7半圓管夾套的安裝bL3L2Lt1L3(a)螺旋形纏繞圖17-7半圓管夾套82圖17-8折邊式蜂窩夾套夾套向內(nèi)折邊與筒體貼合好,再進行焊接的結(jié)構(gòu)D1t1D2t2bAA向圖17-8折邊式蜂窩夾套夾套向內(nèi)折邊與筒D1t1D2t283內(nèi)盤管當反應(yīng)器的熱量僅靠外夾套傳熱，換熱面積不夠時浸沒在物料中，熱量損失小，傳熱效果好，檢修較困難內(nèi)盤管當反應(yīng)器的熱量僅靠外夾套傳熱，換熱面積不夠時84螺旋形盤管

dD螺旋形盤管dD85dD對稱布置的幾組豎式蛇管：傳熱擋板作用圖17-11豎式蛇管dD對稱布置的幾組圖17-11豎式蛇管86攪拌器攪拌器又稱攪拌槳或攪拌葉輪，是攪拌反應(yīng)器的關(guān)鍵部件。提供過程所需要的能量和適宜的流動狀態(tài)攪拌器旋轉(zhuǎn)時把機械能傳遞給流體，在攪拌器附近形成高湍動的充分混合區(qū)，并產(chǎn)生一股高速射流推動液體在攪拌容器內(nèi)循環(huán)流動。流體循環(huán)流動的途徑攪拌器攪拌器又稱攪拌槳或攪拌葉輪，是攪拌反應(yīng)器的關(guān)鍵部件。87攪拌器流型與攪拌效果、攪拌功率的關(guān)系十分密切。攪拌器的改進和新型攪拌器的開發(fā)往往從流型著手。攪拌機頂插式中心安裝立式圓筒的三種基本流型，徑向型、軸向型、切向型攪拌器流型與攪拌效果、攪拌功率的關(guān)系十分密切。攪拌器的改進和88攪拌器攪拌器在攪拌罐內(nèi)的安裝方式攪拌器攪拌器在攪拌罐內(nèi)的安裝方式89攪拌器攪拌器流型分類圖攪拌器攪拌器流型分類圖90幾種常用攪拌器槳式攪拌器結(jié)構(gòu)最簡單葉片用扁鋼制成，焊接或用螺栓固定在輪轂上，葉片數(shù)是2、3或4片，葉片形式可分為平直葉式和折葉式兩種。幾種常用攪拌器槳式攪拌器91槳式攪拌器常用參數(shù)常用尺寸常用運轉(zhuǎn)條件常用介質(zhì)粘度范圍流動狀態(tài)備注d/D=0.35～0.8b/d=0.1～0.25Bn=2n=1～100r/minv=1.0～5.0m/s小于20Pa·s低轉(zhuǎn)速時水平環(huán)向流為主；轉(zhuǎn)速高時為徑向流；有擋板時為上下循環(huán)流當d/D=0.9以上，并設(shè)置多層槳葉時，可用于高粘度液體的低速攪拌。在層流區(qū)操作，適用的介質(zhì)粘度可達100Pa·s,v=1.0～3.0m/s折葉式θ=45°，60°折葉式有軸向、徑向和環(huán)向分流作用注：n－轉(zhuǎn)速；v－葉端線速度；Bn－葉片數(shù)；

d－攪拌器直徑；D－容器內(nèi)徑：θ－折葉角。槳式攪拌器常用參數(shù)常用尺寸常用運轉(zhuǎn)條件常用介質(zhì)粘度范圍流動狀92推進式攪拌器（又稱船用推進器）常用于低粘流體中。標準推進式攪拌器有三瓣葉片，其螺距與槳直徑d相等。它直徑較小d/D=1/4～1/3，葉端速度一般為7～10m/s，最高達15m/s。幾種常用攪拌器推進式攪拌器（又稱船用推進器）常用于低粘流體中。標準推進式攪93推進式攪拌器常用參數(shù)常用尺寸常用運轉(zhuǎn)條件常用介質(zhì)粘度范圍流動狀態(tài)備注d/D=0.2～0.5(以0.33居多)p/d=1,2Bn=2,3,4(以3居多)p－螺距n=100～500r/minv=3～15m/s小于20Pa·s軸流型，循環(huán)速率高，剪切力小。采用擋板或?qū)Я魍矂t軸向循環(huán)更強最高轉(zhuǎn)速可達1750r/min:最高葉端線速度可達25m/s。轉(zhuǎn)速在500r/min以下，適用介質(zhì)粘度可達50Pa.s推進式攪拌器常用參數(shù)常用尺寸常用運轉(zhuǎn)條件常用介質(zhì)粘度范圍流動94渦輪式攪拌器（又稱透平式葉輪），是應(yīng)用較廣的一種攪拌器，能有效地完成幾乎所有的攪拌操作，并能處理粘度范圍很廣的流體。幾種常用攪拌器渦輪式攪拌器（又稱透幾種常用攪拌器95

渦輪式攪拌器常用參數(shù)型式常用尺寸常用運轉(zhuǎn)條件常用介質(zhì)粘度范圍流動狀態(tài)備注開式渦輪d/D=0.2～0.5(以0.33居多)b/d=0.2Bn=,3,4,6,8(以6居多)折葉式θ=30°,45°,60°后彎式?=30°,50°,60°?后彎角n=10～300r/minv=4～10m/s折葉式v=2～6m/s小于50Pa·s，折葉和后彎葉小于10Pa·s平直葉、后彎葉為徑向流型。在有擋板時以槳葉為界形成上下兩個循環(huán)流。折葉的還有軸向分流，近于軸流型最高轉(zhuǎn)速可達600r/min圓盤上下液體的混合不如開式渦輪盤式渦輪d:l:b=20:5:4d/D=0.2～0.5(以0.33居多)Bn=4,6,8θ=45°,60°?=45°n=10～300r/minv=4～10m/s折葉式v=2～6m/s小于50Pa·s，折葉和后彎葉小于10Pa·s渦輪式攪拌器常用參數(shù)型式常用尺寸常用運轉(zhuǎn)條件常用介質(zhì)粘度范96錨式攪拌器結(jié)構(gòu)簡單。適用于粘度在100Pa·s以下的流體攪拌，當流體粘度在10～100Pa·s時，可在錨式槳中間加一橫槳葉，即為框式攪拌器，以增加容器中部的混合。幾種常用攪拌器錨式攪拌器幾種常用攪拌器97常用尺寸常用運轉(zhuǎn)條件常用介質(zhì)粘度范圍流動狀態(tài)備注d/D=0.9～0.98b/D=0.1h/D=0.48～

1.0n=1～100r/minv=1～5m/s小于100Pa·s不同高度上的水平環(huán)向流為了增大攪拌范圍，可根據(jù)需要在槳葉上增加立葉和橫梁錨式攪拌器常用參數(shù)常用尺寸常用運轉(zhuǎn)條件常用介質(zhì)粘度范圍流動狀態(tài)備注d/D=n=98攪拌器的選型攪拌器的選型99攪拌器附件擋板目的是消除打漩和提高混合效果物料粘度小，攪拌轉(zhuǎn)速高，液體隨槳葉旋轉(zhuǎn)，在離心力作用下涌向內(nèi)壁面并上升，中心部分液面下降，形成漩渦，稱為打漩區(qū)。攪拌器附件擋板目的是消除打漩和提高混合效果100擋板一般在容器內(nèi)壁面均勻安裝4塊擋板寬度為容器直徑的1/12～1/10。攪拌容器中的傳熱蛇管可部分或全部代替擋板，裝有垂直換熱管時一般可不再安裝擋板。擋板一般在容器內(nèi)壁面均勻安裝4塊擋板101導流筒作用上下開口圓筒，安裝于容器內(nèi)，在攪拌混合中起導流作用。導流筒作用上下開口圓筒，安裝于容器內(nèi)，在攪拌混合中起導流作用102攪拌裝置及攪拌軸電機功率、轉(zhuǎn)速、安裝方式及防暴形式選用減速裝置擺線針齒行星減速機、兩級齒輪減速機、三角皮帶減速機、諧波減速機攪拌軸是整體的，也可是上下兩段攪拌裝置及攪拌軸電機功率、轉(zhuǎn)速、安裝方式及防暴形式選用103發(fā)酵設(shè)備發(fā)酵的操作過程包括氣-液接觸、濃度的在線檢測、混合、傳熱、泡沫控制及營養(yǎng)物或控制pH用的試劑的加入管路多、換熱面積大（夾層或盤管），通氣發(fā)酵設(shè)備發(fā)酵的操作過程包括氣-液接觸、濃度的在線檢測、混合、104發(fā)酵罐的條件結(jié)構(gòu)可靠，保證適當?shù)恼羝麥囟群蛪毫τ辛己玫臍庖航佑|和液固混合性能，以便能有效進行物質(zhì)傳遞及空氣溶入保證發(fā)酵，減少動力消耗有良好的傳熱性能，以適應(yīng)發(fā)酵在最適宜溫度和滅菌條件下進行減小泡沫的產(chǎn)生，設(shè)置有效的消泡裝置，提高發(fā)酵的裝料系數(shù)必要的檢測和控制儀表發(fā)酵罐的條件結(jié)構(gòu)可靠，保證適當?shù)恼羝麥囟群蛪毫?05通用式發(fā)酵罐這種發(fā)酵繞既具有機械攪拌裝置，又具有壓縮空氣分布裝置。發(fā)酵罐的攪拌軸既可置于發(fā)酵罐的頂部，也可置于其底部，其高徑比為2:1-6:19通用式發(fā)酵罐這種發(fā)酵繞既具有機械攪拌裝置，又具有壓縮空氣分布106機械攪拌式發(fā)酵罐機械攪拌發(fā)酵是目前使用最多的一種發(fā)酵罐，使用性好、適應(yīng)性好、放大容易，從小型直至大型的微生物培養(yǎng)過程都可以應(yīng)用。缺點：罐內(nèi)的機械攪拌剪切力容易損傷嬌嫩的細胞，造成某些細胞培養(yǎng)過程減產(chǎn)。機械攪拌式發(fā)酵罐機械攪拌發(fā)酵是107外部液體循環(huán)式發(fā)酵罐包括罐體噴頭，其特征是在罐體外側(cè)部設(shè)有至少一根外循環(huán)管道，外循環(huán)管道上方與罐體頂部接通，下方與罐體底部接通，使得在噴頭噴射氣流壓力和罐內(nèi)超壓膨脹力的共同作用下，有相當部分發(fā)酵氣液（菌液）從發(fā)酵罐頂部進入外循環(huán)管道，后又在自身重力和壓力差的雙重作用下，這些氣液又順著外循環(huán)管道的下方回流入罐體底部，從而形成周而復始不停循環(huán)流動的發(fā)酵過程。外部液體循環(huán)式發(fā)酵罐包括罐體噴頭，其特征是在罐體外側(cè)部設(shè)有至108空氣噴射提升式發(fā)酵罐氣升式發(fā)酵罐有多種形式，較常見的有內(nèi)循環(huán)管式，外循環(huán)管式、拉力筒式和垂直隔板式。外循環(huán)式的循環(huán)管設(shè)計在罐體外部，內(nèi)循環(huán)管是兩根，設(shè)計罐體內(nèi)部。空氣噴射提升式發(fā)酵罐氣升式發(fā)酵罐有多種形式，較常見的有內(nèi)循環(huán)109機械攪拌式發(fā)酵罐吸氣攪拌葉輪和導輪。它的攪拌器是一個空心葉輪，葉輪快速旋轉(zhuǎn)時液體被甩出，葉輪中形成負壓，從而將罐外的空氣吸到罐內(nèi)，并與高速流動的液體密切接觸形成細小的氣泡分散在液體之中，氣液混合流體通過導輪流到發(fā)酵液主體。機械攪拌式發(fā)酵罐吸氣攪拌葉輪和導輪。它的攪拌器是一個空心葉輪110機械攪拌式發(fā)酵罐機械攪拌式發(fā)酵罐111機械攪拌式發(fā)酵罐罐體由圓形筒身和上下兩個橢圓形封頭組成發(fā)酵罐的公稱體積V為桶身部分的體積Vc，和底封頭容積Vb之和，即機械攪拌式發(fā)酵罐罐體由圓形筒身和上下兩個橢圓形封頭組成112攪拌器和擋板

攪拌器可以使被攪拌的液體產(chǎn)生軸向流動和徑向流動，其作用為混合和傳質(zhì)，它使通入的空氣分散成氣泡并與發(fā)酵液充分混合，使氣泡破碎以增大氣－液界面，獲得所需的溶氧速率，并使細胞懸浮分散于發(fā)酵體系中，以維持適當?shù)臍猓海蹋毎┤嗟幕旌吓c質(zhì)量傳遞，同時強化傳熱過程。通常在攪拌軸上配置2到3個攪拌器，個別也有4個攪拌器攪拌器和擋板攪拌器可以使被攪拌的液體產(chǎn)生軸向流動和徑向流動113攪拌器和擋板擋板：防止液面中央形成漩渦流動，增強其湍流和溶氧傳質(zhì)。擋板的高度自罐底起至設(shè)計的液面高度止。全擋板條件在攪拌發(fā)酵罐中增加擋板或其他附件時，攪拌功率不再增加，而旋渦基本消失。攪拌器和擋板擋板：防止液面中央形成漩渦流動，增強其湍流和溶氧114通氣裝置通氣裝置是指將無菌空氣導入罐內(nèi)的裝置。簡單的通氣裝置是一根單孔管，單孔管的出口位于攪拌器的正下方，開口向下，以免培養(yǎng)液中的固體物質(zhì)在開口處堆積和罐底固體物質(zhì)堆積。單管式噴孔的總截面積等于空氣分布管截面積。氣、液流射混合攪拌裝置由環(huán)形布氣管和多個切向布置的氣、液射流器組成。通氣裝置通氣裝置是指將無菌空氣導入罐內(nèi)的裝置。115傳熱裝置發(fā)酵過程中發(fā)酵液產(chǎn)生的凈熱量稱為發(fā)酵熱，發(fā)酵熱隨發(fā)酵時間而改變。發(fā)酵最旺時，發(fā)酵熱量最大。為維持一定的最適宜的培養(yǎng)溫度，須用冷卻水導出部分部分熱量發(fā)酵罐的傳熱裝置有夾套型和蛇管型兩種傳熱裝置發(fā)酵過程中發(fā)酵液產(chǎn)生的凈熱量稱為發(fā)酵熱，發(fā)酵熱隨發(fā)酵116機械消泡裝置發(fā)酵過程中，由于發(fā)酵液中含有大量蛋白質(zhì)等發(fā)泡物質(zhì)，在強烈的通氣條件下產(chǎn)生大量的氣泡。嚴重時大量泡沫造成發(fā)酵液外溢和染菌?？刹捎眉尤胂輨┑姆椒ㄟM行消泡更主要的是采用機械消泡的方法，如耙式消泡漿、封閉式渦輪消泡器等機械消泡裝置發(fā)酵過程中，由于發(fā)酵液中含有大量蛋白質(zhì)等發(fā)泡物質(zhì)117耙式消泡漿消泡漿安裝于攪拌軸上，并與軸同轉(zhuǎn)，齒面略高于液面，消泡漿的直徑約為罐直徑的0.8～0.9.當少量泡沫上升時，機械強度小，耙齒可以把泡沫打碎耙式消泡漿消泡漿安裝于攪拌軸上，并與軸同轉(zhuǎn)，齒面略高于液面，118封閉式渦輪消泡器泡沫直接被渦輪拋出撞擊到罐壁而破碎，渦輪消沫器直接裝于攪拌軸上封閉式渦輪消泡器泡沫直接被渦輪拋出撞擊到罐壁而破碎，渦輪消沫119旋轉(zhuǎn)圓板式的機械消泡設(shè)在發(fā)酵罐內(nèi)的氣相中，與發(fā)酵液的液面保持平行。圓板旋轉(zhuǎn)的同時將槽內(nèi)發(fā)酵液注入圓板的中央，通過離心力將破碎成微小泡沫散向槽壁，達到消泡的目的。旋轉(zhuǎn)圓板式的機械消泡設(shè)在發(fā)酵罐內(nèi)的氣相中，與發(fā)酵液的液面保持120流體吹入式消泡液體吹入式機械消泡把空氣及空氣與發(fā)酵液吹入發(fā)酵罐中形成的泡沫層來進行消泡流體吹入式消泡液體吹入式機械消泡把空氣及空氣與發(fā)酵液吹入發(fā)121氣體吹入管內(nèi)吸引消泡

將發(fā)酵內(nèi)形成氣泡群吸引到氣體吸入管，利用氣體流速進行消泡。該裝置中在靠近吸入口附近的氣體吸入管內(nèi)形成增速用的噴頭，而吸入管用來連接液面上部與增速噴頭的負壓部位。氣體吹入管內(nèi)吸引消泡將發(fā)酵內(nèi)形成氣泡群吸引到氣體吸入管，利122沖擊反射板機械消泡

把氣體吹入液面上部，通過在液面上部設(shè)置的沖擊反射，吹回到液面，而將液面上產(chǎn)生的泡沫擊碎的方法。沖擊反射板機械消泡把氣體吹入液面上部，通過在液面上部設(shè)置的123超聲波消泡

將空氣在１.5－３.0ＭＰa下，以１－２m/s的速度由噴嘴噴入共振室而起消泡的作用。該法目前僅適用于小型發(fā)酵過程的消泡，而不適合于大規(guī)模工業(yè)發(fā)酵的消泡。超聲波消泡將空氣在１.5－３.0ＭＰa下，以１－２m/s124碟片式消泡器使用時將消泡器安裝于發(fā)酵的罐頂，使碟片位于罐頂?shù)目臻g內(nèi)，用固定法與排氣口相連接，當高速旋轉(zhuǎn)時進入碟片間的空氣中的氣泡被打碎同時甩出液滴，返回發(fā)酵罐中，而被分離后的氣體由空心軸徑排氣口排出。碟片式消泡器使用時將消泡器安裝于發(fā)酵的罐頂，使碟片位于罐頂?shù)?25罐外機械消泡

旋轉(zhuǎn)葉片罐外機械消泡將泡沫引出罐外，利用裝置中的旋轉(zhuǎn)葉片所產(chǎn)生的沖擊力和剪切力進行消泡。罐外機械消泡旋轉(zhuǎn)葉片罐外機械消泡將泡沫引出罐外，利用裝置126噴霧消泡

利用沖擊力、壓縮力及剪斷力來進行消泡的方法，它將水及發(fā)酵液等通過適當?shù)膰婌F器噴出來達到消泡的目的。噴霧消泡利用沖擊力、壓縮力及剪斷力來進行消泡的方法，它將水127離心力消泡將泡沫注入用網(wǎng)眼及篩目較大的篩子做成的筐中，通過旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力將泡沫分散，從而達到消泡的目的。離心力消泡將泡沫注入用網(wǎng)眼及篩目較大的篩子做成的筐中，通過旋128旋風分離器消泡

發(fā)酵罐內(nèi)產(chǎn)生的泡沫通過旋風分離器上部進入脫泡器下方引入的氣體逆向接觸使其破碎。旋風分離器消泡發(fā)酵罐內(nèi)產(chǎn)生的泡沫通過旋風分離器上部進入脫泡129旋風分離器消泡泡沫通過旋風分離器等破碎后，再將帶微小泡沫的液體導入