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小型發酵罐

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小型發酵罐

小型發酵罐是用於微生物發酵試驗的裝備,通常容積爲幾十毫升到幾百毫升不等。其主要結構包括髮酵罐本體、加熱器、攪拌器、氣體進出口、溫度、壓力、溶解氧等傳感器等。小型發酵罐使用廣泛,可用於食品、醫藥、環保、化工等領域的微生物培養和試驗研究或小批量生產。

小編還爲您整理了以下內容,可能對您也有幫助:

發酵罐擴大培養原理

發酵罐擴大培養原理是進行液體發酵。生產上使用的發酵罐容積大,均用鋼板或不鏽鋼板製成。供實驗室使用的小型發酵罐,其容積可從約1升至數百升或大些。10升以下是用耐壓玻璃製作罐體,10升以上用不鏽鋼板或鋼板製作罐體。發酵罐配備有控制器和各種電極,能自動地試驗所需要的培養條件,是微生物學、發酵工程、醫藥工業等科學研究所必需的設備。

啤酒發酵罐哪家好

啤酒發酵系統有發酵罐、清酒罐、暫存罐組成;發酵是啤酒生產中極其重要的工藝過程。是一個有酵母參與的複雜的生化反應過程,發酵罐爲錐底圓柱形,罐體具備自身冷卻裝置,可很容易地控制發酵溫度;罐底爲錐形,回收酵母及清洗都很方便;罐體具有CIP清洗系統,保證了生產中的衛生安全

發酵罐熱水泡多長時間

15-60分鐘之間。小型發酵罐如家庭麪包機,泡水時間爲15分鐘至30分鐘左右即可,大型發酵罐如工業級麪包機、釀酒罐等由於尺寸較大熱水泡的時間可以延長到30分鐘甚至一小時之久。

發酵產啤酒裝置中各發酵罐的名稱及作用是什麼

發酵產啤酒裝置中各發酵罐的名稱有好氣型發酵罐和厭氣型發酵罐。作用主要是應用於乳製品、飲料、生物工程、製藥、精細化工等行業,罐體設有夾層、保溫層、可加熱、冷卻、保溫。

發酵罐的使用方法:

1、 校正pH電極和溶氧電極。

2、罐體滅菌。根據需要將培養基配入罐體,按要求封好後,小型發酵罐(5L)可將罐體放入大滅菌鍋滅菌(115℃,30分鐘);大型發酵罐(10L及以上)採用蒸汽滅菌(121℃,30min)。

3、待罐體冷卻後,將其置於發酵臺上,安裝完好;開啟冷卻水,開啟氣泵電源,連接通氣管道開始通氣,調節進氣旋鈕使通氣量適當,使罐壓保持在0.05MPa;設定溫度、pH、攪拌速度等,並在確定的轉速和通氣量下對溶氧電極進行斜率標定,數值爲100%。

4、待溫度穩定,各項參數都正確後,將預搖好的種子接入,開始發酵計時,並開始記錄各種參數。

5、發酵完畢後清洗罐體和電極,將pH電極插入有3M氯化鉀的三角瓶中待用,溶氧電極的探頭用保護套套好,儲存備用。

買一套超小型的啤酒釀造設備要多少錢?????

全套啤酒廠生產設備主要包含粉碎系統、糖化系統、發酵系統、製冷系統、清洗系統、控制系統等主要部件以及很多輔助部件。精釀啤酒設備型號:100升到10000升,不同的配置不同的型號精釀啤酒設備價格也不同。

小型啤酒設備主要用於啤酒屋、酒吧、餐廳 、音樂餐吧、KTV等餐飲娛樂場所。

小型設備規格可以選擇100升、200升、300升、500升、1000升的設備不等,具體根據自己規模來選擇。

啤酒設備組成系統

1.發酵系統主要包括髮酵罐、清酒罐和酵母擴配設備。罐體夾層米勒板,採用304不鏽鋼板加工,冷卻介質:酒精水,罐體帶視鏡,底部一個進出口,頂部安雙作用真空安全閥、隔膜壓力錶,可封閉式視鏡,有一備壓排氣兼口,內接洗球、外接備壓排氣管及,罐體有無菌取樣閥及鉑電阻,帶80型魯米視鏡射燈。冷軋橢圓型上封頭,美觀且無清洗死角;帶取樣口。

2. 設備便於人工操作和手工清洗使其進一步發酵出優質的啤酒,具備了先進的發酵工程技術和設備製造,能夠透過自控系統,可實現自動,半自動化控制,全過程控制啤酒的發酵。發酵罐清洗人孔,分頂部人孔、側部人孔、腰部人孔。

3.發酵系統一般由6—12只發酵罐組成,規格從100升—5000升均有,種類多樣,更可根據您的需要量身定做,其設備內膽採用國際標準的優質不鏽鋼材料焊接而成,聚氨酯高壓發泡保溫錐底結構,外包根據顧客需求,可用不鏽鋼鏡面、啞光、碳鋼、噴塗等形式。

4.啤酒標準化發酵生產技術,罐體內部鏡面拋光,拋光質量標準,完全滿足啤酒發酵、自動清洗、消毒系統的要求。

5.發酵罐冷卻夾套,滿足行業技術標準,採用彌勒版、拱形通道、瓦楞通道、螺旋等夾套換熱方式,滿足不同冷卻介質和壓力的熱交換技術需要。

6.發酵罐之間連接有洗滌殺菌管道、物料管道、冷卻迴流管道和。所有與物料接觸的不鏽鋼管道均採用衛生級iso或pin標準管道,內外壁拋光,滿足食品級衛生標準 。

發酵罐的分類、工作原理、適用範圍、優缺點

常見的分類

小型發酵罐:如實驗使用,一般爲單批發酵;

單批發酵罐:裝料、滅菌、接種、發酵等在一個罐內完成;批量小、生產成本高,污染率高,自動化率低、人工投入大、但一次性投入小;

連續發酵罐:由一套設備串聯組成,原料先滅菌後,連續從進料口送入發酵罐,初期同時要送入菌種,發酵好的產品從發酵罐的出料口出來,因此可以“較長期”連續生產,大批量生產、生產成本低,污染率低,可以自動化、耗人工少,但一次性投入很大;

爲何小型發酵罐一般採用夾套控溫而工業生產用大型發酵罐採用內部盤管或列管換熱

小罐沒有辦法從內部加盤管或者換熱,體積有限,還要放電極,攪拌槳什麼的,所以設計佈局上不好設計。理論上,內部傳熱比外部效果要好,但是小罐子的設計得考慮實際生產的合理性。所以採用夾套方式。

當然不排除以後,我們公司會透過努力設計出可以內部進行傳熱的系統來。呵呵。

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2020年以來,保障糧食生產已經上升到國家經濟安全層面了。個人見解,經供參考。

試例舉幾種啤酒發酵設備,並闡明其特點。

啤酒發酵設備-發酵罐介紹 發酵罐:承擔產物的生產任務。它必須能夠提供微生物生命活動和代謝所要求的條件,並便於操作和控制,保證工藝條件的實現,從而獲得高產。

一個優良的發酵罐裝置和組成

(1)應具有嚴密的結構

(2)良好的液體混合特性

(3)好的傳質相傳熱速率

(4)具有配套而又可靠的檢測,控制儀表啤酒發酵設備-發酵罐發展歷史 第一階段:1900年以前,是現代發酵罐的雛形,它帶有簡單的溫度和熱交換儀器。

第二階段:1900-1940年,出現了200m3的鋼製發酵罐,在麪包酵母發酵罐中開始使用空氣分佈器,機械攪拌開始用在小型的發酵罐中。

第三階段:1940-1960年,機械攪拌,通風,無菌操作和純種培養等一系列技術開始完善,發酵工藝過程的參數檢測和控制方面已出現,耐蒸汽滅菌的在線連續測定的pH電極和溶氧電極,計算機開始進行發酵過程的控制。發酵產品的分離和純化設備逐步實現商品化。

第四階段:1960-1979年,機械攪拌通風發酵罐的容積增大到80-150m3。由於大規模生產單細胞蛋白的需要,又出現了壓力循環和壓力噴射型的發酵罐,它可以克服—些氣體交換和熱交換問題。計算機開始在發酵工業上得到廣泛應用。

第五階段:1979年至今。生物工程和技術的迅猛發展,給發酵工業提出了新的課題。於是,大規模細胞培養髮酵罐應運而生,胰島素,干擾素等基因工程的產品走上商品化。啤酒發酵設備-發酵罐的特點 (1)發酵罐與其他工業設備的突出差別是對純種培養的要求之高,幾乎達到十分苛刻的程度。因此,發酵罐的嚴密性,執行的高度可靠性是發酵工業的顯著特點。

(2)現代發酵工業爲了獲取更大的經濟利益,發酵罐更加趨向大型化和自動化發展。在發酵罐的自動化方面,作爲參數檢測的眼睛如pH電極,溶解氧電極,溶解CO2電極等的在線檢測在國外巳相當成熟。發酵檢測參數還只限於溫度,壓力,空氣流量等一些最常規的參數。啤酒發酵設備-發酵罐的種類發酵工業上最常用的是通風攪拌罐。除了通風攪拌發酵罐外,其它型式的發酵罐如:氣提式發酵罐,壓力循環發酵罐,帶超濾膜的發酵罐等。

典型發酵設備:種子製備設備、主發酵設備、輔助設備(無菌空氣和培養基的製備)、發酵液預處理設備、粗產品的提取設備、產品精製與乾燥設備、流出物回收,利用和處理設備發酵罐工藝操作條件

1。溫度:25~40℃。

2。壓力:0~1kg/cm3(表壓)。

3。滅菌條件;溫度100~140℃,壓力0~3kg/cm3(表壓)。

4。pH:2~11。

5。需氧量:0。05~0。3kmo1/m3·h。

6。通氣量:0。3~2VVM。

7。功率消耗:0。5~4kW/m3。

8。發酵熱量:5000~20000kcal/m3。h。啤酒發酵設備-發酵罐的類型 1。按微生物生長代謝需要分類

好氣:抗生素,酶製劑,酵母,氨基酸,維生素等產品是在好氣發酵罐中進行的;需要強烈的通風攪拌,目的是提高氧在發酵液中的傳質係數。厭氣:丙酮丁醇,酒精,啤酒,乳酸等採用厭氣發酵罐。不需要通氣。

2。按照發酵罐設備特點分類

機械攪拌通風發酵罐:包括循環式,如伍式發酵罐,文氏管發酵罐,以及非循環式的通風式發酵罐和自吸式發酵罐等。非機械攪拌通風發酵罐:包括循環式的氣提式,液提式發酵罐,以及非循環式的排管式和噴射式發酵罐。這兩類發酵罐是採用不同的手段使發酵罐內的氣,固,液三相充分混合,從而滿足微生物生長和產物形成對氧的需求。

3。按容積分類

一般認爲500L以下的是實驗室發酵罐;500-5000L是中試發酵罐;5000L以上是生產規模的發酵罐。密閉厭氧發酵罐

對這類發酵罐的要求是:能封閉;能承受一定壓力;有冷卻設備;罐內儘量減少裝置,消滅死角,便於清洗滅菌。

酒精和啤酒都屬於嫌氣發酵產物,其發酵罐因不需要通入昂貴的無菌空氣,因此在設備放大,製造和操作時,都比好氣發酵設備簡單得多。

它的容積常大於50m3,H:Dt=1-2,罐的上,下部都是錐形的。

上部有物料口,冷卻水口,CO2和氣體出口,人孔和壓力錶開口等。

溫度控制採用罐內蛇管和罐外壁直接水噴淋相結合,排料管在罐的底部。

一,酒精發酵罐

酵母將糖轉化爲酒精高轉化率條件

(1)滿足酵母生長和代謝的必要工藝條件

(2)一定的生化反應時間

(3)及時移走在生化反應過程中將釋放的生物熱

酒精發酵罐的結構要求:滿足工藝要求,有利於發酵熱的排出,從結構上有利於發酵液的排出,有利於設備清洗,維修以及設備製造安裝方便等問題。

啤酒發酵設備-發展趨勢 近年來,啤酒發酵設備向大型,室外,聯合的方向發展,迄今爲止,使用的大型發酵罐容量已達1500噸。大型化的目的是:

(1)由於大型化,使啤酒質量均一化;由於啤酒生產的罐數減少,使生產合理化,降低了主要設備的投資。

發酵容器材料的變化。由陶器向木材---水泥----金屬材料演變。現在的啤酒生產,後兩種材料都在使用。我國大多數啤酒發酵容器爲內有塗料的鋼筋水泥槽,新建的大型容器一般使用不鏽鋼。

(2)開放式發酵容器向密閉式轉變。

小規模生產時,一般用開放式,對發酵的管理,泡沫形態的觀察和醪液濃度的測定等比較方便。隨着啤酒生產規模的擴大,發酵容器大型化,併爲密閉式。從開放式轉向密閉發酵的最大問題是發酵時被氣泡帶到表面的泡蓋的處理。可用吸取法分離泡蓋。

(3)密閉容器的演變。

原來是在開放式長方形容器上面加弓形蓋子的密閉發酵槽;隨着技術革新過渡到用鋼板,不鏽鋼或鋁製的臥式圓筒形發酵罐。後來出現的是立式圓筒體錐底發酵罐。目前使用的大型發酵罐主要是立式罐,如奈坦罐,聯合罐,朝日罐等。由於發酵罐容量的增大,要求清洗設備裝置也有很大的改進,大都採用CIP自動清洗系統。啤酒前,後發酵設備及計算。啤酒發酵設備-前後發酵設備(一)前發酵設備

傳統的前發酵槽均置於發酵室內,發酵槽大部分爲開口式。前發酵槽可爲鋼板制,常見的採用鋼筋混凝上製成,也有用磚砌,外面抹水泥的發酵槽。形式以長方形或正方形爲主。前發酵槽內要塗布一層特殊塗料作爲保護層。採用不飽和聚脂樹脂,環氧樹脂或其他特殊塗料較爲廣泛,但還未完全符合啤酒低溫發酵的防腐要求。

前發酵槽的底略有傾斜,利於廢水排出離槽底10-15cm處,伸出有嫩啤酒放出管爲了維持發酵槽內醪液的低溫,在槽中裝有冷卻蛇管或排管。前發酵槽的冷卻面積,根據經驗,對下面啤酒發酵取每立方米發酵液約爲0。2平方米冷卻面積,蛇管內通入0-2度的冰水。注意CO2的排放,防止中毒。

後發酵設備

主要完成嫩啤酒的繼續發酵,並飽和二氧化碳,促進啤酒的穩定,澄清和成熟。

根據工藝要求,貯酒室內要維持比前發酵室更低的溫度,一般要求0-2℃,特殊產品要求達到-2℃左右。後發酵過程殘糖較低,發酵溫和,故槽內一般無須再裝置冷卻蛇管。貯酒室的建築結構和保溫要求,均不能低於前發酵,室內低溫的維持,是借室內冷卻排管或通入冷風循環而得。後發酵槽是金屬的圓筒形密閉容器,有臥式和立式兩種。工廠大多數採用臥式。發酵過程中需飽和CO2,後發酵槽應制成耐壓0。1-0。2MPa表壓的容器。後發酵槽槽身裝有人孔,取樣閥,進出啤酒接管,排出二氧化碳接管,壓縮空氣接管,溫度計,壓力錶和安全閥等附屬裝置。後發酵槽的材料,一般用A3鋼板製造,內壁塗以防腐層。貯酒槽全部放置在隔熱的貯酒室內,維持一定的後酵溫度。毗鄰貯酒室外建有絕熱保暖的操作通道,在通道內進行後發酵過程的調節和操作。貯酒室和通道相隔的牆壁上開有一定直徑和數量的玻璃窺察窗,便於觀察後發酵室內部情況。通道內保持常溫,開啓發酵液的管道和閥門都接通到通道里。啤酒發酵設備-新型啤酒發酵設備1。圓筒體錐底發酵耀

圓簡體錐底立式發酵罐(簡稱錐形罐),已廣泛用於上面或下面發酵啤酒生產。錐形罐可單獨用於前發酵或後發酵,還可以將前,後發酵合併在該罐進行(一罐法)。這種設備的優點:在於能縮短髮酵時間,而且具有生產上的靈活性,故能適合於生產各種類型啤酒的要求。

設備特點

這種設備一般置於室外。已滅菌的新鮮麥汁與酵母由底部進入罐內;發酵最旺盛時,使用全部冷卻夾套,維持適宜的發酵溫度。冷媒多采用乙二醇或酒精溶液,也可使用氨(直接蒸發)作冷媒;CO2氣體由罐頂排出。罐身和罐蓋上均裝有人孔,罐頂裝有壓力錶,安全閥和玻璃視鏡。在罐底裝有淨化的CO2充氣管。罐身裝有取樣管和溫度計接管。設備外部包紮良好的保溫層,以減少冷量損耗。

優點:

(1)是能耗低,採用的管徑小,生產費用可以降低。

(2)最終沉積在錐底的酵母,可開啟錐底閥門,把酵母排出罐外,部分酵母留作下次待用。

影響發酵設備造價的因素

發酵設備大小,形式,操作壓力及所需的冷卻工作負荷。容器的形式主要指其單位容積所需的表面積,以m2/100L表示,這是影響造價的主要因素。2.通用罐

用於多罐法及一罐法生產。因而它適合多方面的需要,故又稱該類型罐爲通用罐。

結構:主體是一圓柱體,是由7層1。2m寬的鋼板組成。總的表面積是378m3,總體積765m3。

聯合罐是由帶人孔的薄殼垂直圓柱體,拱形頂及有足夠斜度以除去酵母的錐底所組成。錐底的形式可與浸麥槽的錐底相似。聯合罐的基礎是一鋼筋混凝土圓柱體,其外壁約3m高,20cm厚。基礎圓柱體壁上部的形狀是按照罐底的斜度來確定的。有30個鐵錨均勻地分埋入圓柱體壁中,並與罐焊接。圓柱體與罐底之間填入堅固結實的水泥沙漿,在填充料與罐底之間留25。4cm厚的空心層以絕緣。

3。朝日罐

前發酵和後發酵合一的室外大型發酵罐朝日罐是用4—6mm的不繡鋼板製成的斜底圓柱型發酵罐。其高度與直徑比爲1:1-2:1外部設有冷卻夾套,冷卻夾套包圍罐身與罐底。外面用泡沫塑料保溫內部設有帶轉軸的可動排,用來排出酒液,並有保持酒液中CO2含量均一的作用。

朝日罐特點

朝日罐與錐形罐具有相同的功能,但生產工藝不同。

(1)利用離心機回收酵母

(2)利用薄板換熱器控制發酵溫度

(3)利用循環泵把發酵液抽出又送回去。

優點:

三種設備互相組合,解決了前,後發酵溫度控制和酵母濃度的控制問題,加速了酵母的成熟。使用酵母離心機分離發酵液的酵母,可以解決酵母沉澱慢的缺點利用凝聚性弱的酵母進行發酵,增加酵母與發酵濃接觸時間,促進發酵液中乙醛和雙乙酰的還原,減少其含量。啤酒發酵設備-啤酒的連續發酵罐種類1。兩個攪拌罐和一個酵母分離罐串聯起來,加入酒花的麥芽汁流加入第一個攪拌罐,經發酵後,成熟啤酒從分離罐中流出。這種流程已達到日產100m2的規模。

2。由數個高度6~9m的塔式發酵罐串聯起來,附加一些酵母分離和啤酒貯藏設備。

還有一個由主發酵塔和一個發酵塔組成,發酵週期40,50小時,連續發酵兩個月,各項經濟指標均優於間歇法。

丙酮—丁醇發酵罐

生產丙酮,丁醇的發酵罐比酒精發酵罐高,罐身需承受高壓,罐壁較厚,用鋼板製成。頂蓋和底部採用球形封頭,罐內表面平整光滑,無內部件,採用表面噴淋冷卻。種子罐採用夾套冷卻。一,機械攪拌發酵罐

機械攪拌發酵罐是發酵工廠常用類型之一。它是利用機械攪拌器的作用,使空氣和醪液充分混合促使氧在醪液中溶解,以保證供給微生物生長繁殖,發酵所需要的氧氣。

啤酒發酵設備-發酵罐的結構1,罐體

2,攪拌器和擋板

3,消泡器

4,聯軸器及軸承

5,變速裝置

6,空氣分佈裝置

7,軸封

8,冷卻裝置

罐體

由圓柱體及橢圓形或碟形封頭焊接而成,材料爲碳鋼或不鏽鋼,對於大型發酵罐可用襯不鏽鋼板或複合不鏽鋼製成,襯裏用的不鏽鋼板厚爲2-3毫米。爲了滿足工業要求,在一定壓力下操作,空消或實消,罐爲一個受壓容器,通常滅菌的壓力爲2。5公斤/釐米2(絕對壓力)。

攪拌器

攪拌器有平葉式,彎葉式,箭葉式三種其作用是打碎氣泡,使氧溶解於醪液中,從攪拌程度來說,以平葉渦輪最爲激烈,功率消耗也最大,彎葉次之,箭葉最小。爲了拆裝方便,大型攪拌器可做成兩半型,用螺栓聯成整體。

通用發酵罐的攪拌槳類型

(1)通用發酵罐的攪拌槳最廣泛使用的是平葉渦輪攪拌槳,國內採用的大多數是六平葉式,其各部分尺寸比例已規範化。這種攪拌槳具有很大的循環液體輸送量,功率消耗大。因此特別適用於絲狀菌發酵。

(2)船用螺旋攪拌器,它具有比渦輪槳更爲強烈的軸向流動,但是氧傳遞效率低。

(3)振動混合器,儘管可以提供較高的氧傳遞效率,但剪切力較低。

(4)多棒攪拌槳,已用於粘稠的絲狀鏈黴菌發酵的發酵罐中。這種攪拌槳具有較好的剪切分散能力和較低的功率消耗,在整個發酵過程中功率變化相對渦輪槳要小的多。

(5)氣體匯入式攪拌器,是由一個空心的攪拌槳組成,安裝在空心的攪拌軸上。攪拌槳上至少有一個暴露在液體中的開口。由於攪拌槳轉動,開口處的壓力隨之減少,使匯入的氣體沿着攪拌軸向下流動。它適應於低粘度的發酵液。

消泡裝置

消泡方式有兩種:一是加入化學消泡劑消除泡沫,但高濃度的化學消泡劑會對發酵產生抑制作用,故不能添加太多;第二種方式,即機械消泡。機械消泡裝置主要有四種。

一是鋸齒式消泡槳。它安裝於罐內頂部,高出液麪的位置,固定在攪拌軸上,隨攪拌軸轉動,不斷將泡沫打破。

二是半封閉式渦輪消泡器,它是由前者發展改進而來,泡沫可直接被渦輪打碎或被渦輪拋出撞擊到罐壁而破碎。

三是離心式消泡器,它們置於發酵罐的頂部,利用高速旋轉產生的離心力將泡沫破碎,液體仍然返回罐內。

第四種是刮板式消泡器,它安裝於發酵罐的排氣口處,泡沫從氣液進口進到高速旋轉的刮板中,刮板轉速爲1000—1450rpm,泡沫迅速被打碎,由於離心力作用,液體披甩向殼體壁上,返回罐內,氣體則由汽孔排出。

擋板

擋板的作用是改變液流的方向,由徑向流改爲軸向流,促使液體激烈翻動,增加溶解氧。通常擋板寬度取(0。1-0。12)D,裝設4-6塊即可滿足全擋板條件。所謂"全擋板條件"是指在一定轉速下再增加罐內附件而軸功率仍保持不變。要達到全擋板條件必須滿足下式要求:

D—罐的直徑(mm)

Z—擋板數

W—擋板寬度(mm)

豎立的列管,排管,也可以起擋板作用,故一般具有冷卻列管或排管的發酵罐內不另設擋板。(但冷卻管爲盤管時,則應設擋板。)擋板的長度自液麪起到罐底爲止。擋板與罐壁之間的距離爲(1/5~1/9)W,避免形成死角,防止物料與菌體堆積。

聯軸器及軸承

大型發酵罐攪拌軸較長,常分爲二至三段,用聯軸器使上下攪拌軸成牢固的剛性聯接。常用的聯軸器有鼓形及夾殼形兩種。小型的發酵罐可採用法蘭將攪拌軸連接,軸的連接應垂直,中心線對正。爲了減少震動,中型發酵罐一般在罐內裝有底軸承,而大型發酵罐裝有中間軸承,底軸承和中間軸承的水平位置應能適當調節。罐內軸承不能加潤滑油,應採用液體潤滑的塑料軸瓦(如石棉酚醛塑料,聚四氟乙烯等)。軸瓦與軸之間的間隙常取軸徑的0。4-0。7%,以適應溫度差的變化。罐內軸承接觸處的軸頸極易磨損,尤其是底軸承處的磨損更爲嚴重,可以在與軸承接觸處的軸上增加一個軸套,用緊固螺釘與軸固定,這樣僅磨損軸套而軸不會磨損,檢修時只要更換軸套就可以了。

變速裝置

試驗罐採用無級變速裝置,發酵罐常用的變速裝置有三角皮帶伸展動,圓柱或螺旋圓錐齒輪減速裝置,其中以三角皮帶變速傳動效率較高,但加工,安裝精度要求高。採用變極電動機作階段變速,即在需氧高峯時採用高轉速,而在不需較高溶解氧的階段適當降低轉速。這樣,發酵產率並不降低,而動力消耗則有所節約。自動化程度較高的發酵罐,採用可控硅變頻裝置,根據溶氧測定儀連續測定發酵液中溶解氧濃度的情況,並按照微生物生長需要的耗氧及發酵情況,隨時自動變更轉速,這種裝置進一步節約了動力消耗,並可相應提高發酵產率,但其裝置頗爲複雜。

空氣分佈裝置

空氣分佈裝置的作用是吹入無菌空氣,並使空氣均勻分佈。分佈裝置的形式有單管及環形管等。常用的爲單管式,管口對正罐底,裝於最低一擋攪拌器下面,管口與罐低的距離約40mm,並且空氣分散效果較好。若距離過大,空氣分散效果較差。該距離可根據溶氧情況適當調整,空氣由分佈管噴出上升時,被攪拌器打碎成小氣泡,並與醪液充分混合,增加了氣液傳質效果。通常通風管的空氣流速取20米/秒。爲了防止吹管吹入的空氣直接噴擊罐底,加速罐底腐蝕,在空氣分佈器下部罐底上加焊一塊不鏽鋼補強。可延長罐底壽命。通風量在0。02~0。5ml/sec時,氣泡的直徑與空氣噴口直徑的1/3次方成正比。也就是說,噴口直徑越小,氣泡直徑也越小。因而氧的傳質係數也越大。但是生產實際的通風量均超過上述範圍,因此氣泡直徑僅與通風量有關,而與噴口直徑無關。

軸封

軸封的作用:使罐頂或罐底與軸之間的縫隙加以密封,防止泄露和污染雜菌。常用的軸封有填料函軸封和端面軸封兩種。填料函軸封是由填料箱體,填料底襯套,填料壓蓋和壓緊螺栓待零件構成,使旋轉軸達到密封的效果。安裝在旋轉軸與設備之間的部件,它的作用是阻止工作介質(液體,氣體)沿轉動軸伸出設備之處泄漏冷卻裝置

5M3以下發酵罐一般採用夾套冷卻。大型發酵罐採用列管冷卻(四至八組)。帶夾套的發酵罐罐體壁厚要按外壓計算[即3。5Kg/釐米2(絕對壓力)]夾套內設定螺旋片導板,來增加換熱效果,同時對罐身起加強作用。冷卻列管極易腐蝕或磨損穿孔,最好用不鏽鋼製造。啤酒發酵設備-標準通用式發酵罐編輯本段 通用式發酵罐是最廣泛應用的深層好氣培養設備。

在工業生產中,尤其是製藥工業中,使用得最廣泛的就是通用式發酵罐。這種發酵繞既具有機械攪拌裝置,又具有壓縮空氣分佈裝置。發酵罐的攪拌軸既可置於發酵罐的頂部,也可置於其底部,其高徑比爲2:1-6:19有關的重要因素是氧傳遞效率,功率輸入,混合質量,攪拌槳形式和發酵罐的幾何比例等。

自吸式發酵罐

它與通用發酵罐的主要區別是:①有一個特殊的攪拌器,攪拌器由轉子和定子組成;②沒有通氣管。

具有轉子和定子的攪拌器的吸氣原理:浸在發酵液中的轉子迅速旋轉,液體和空氣在離心力的作用下,被甩向葉輪外緣。這時,轉子中心處形成負壓,轉子轉速愈大,所造成的負壓也愈大。由於轉子的空膛與大氣相通,發酵罐外的空氣透過過濾器不斷地被吸入,隨即甩向葉輪外緣,再透過異向葉輪使氣液均勻分佈甩出。轉子的攪拌,又使氣液在葉輪周圍形成強烈的混合流,空氣泡被粉碎,氣液充分混合。

自吸式發酵罐的攪拌器

①迴轉翼片式自吸攪拌器;

②噴射式自吸攪拌器;

③具有轉子和定子的自吸攪拌器。

氣泡塔式發酵罐

塔式發酵罐系一直立長圓筒,筒內安裝孔板,有的還在罐內安裝攪拌器,罐壁四周裝擋板。與分批的機械攪拌發酵罐類似,有的塔頂橫截面擴大,供以降低流速,截留液體夾帶的懸浮物。發酵液和空氣可以並流,也可逆流。

_罐的特點是:罐身高,高徑比爲6;土黴素等生產用的設備,高徑比達到7。由於液位高,空氣利用率高,節省空氣約5%,節省動力約30%,但底部存在沉澱現象;溫度高時降溫較難。

現代發酵罐的大型化給STF帶來—系列難以克服的困難。要大於1000kW的機械攪拌;大量的冷卻水和排除熱量;能量的均勻分佈;溶解氧,碳源和其它營養與pH控制等。

帶升式發酵罐

帶升式發酵罐也稱爲氣流攪拌發酵罐,不用機械攪拌,借通風起到攪拌作用並供給氧氣。

特點:結構簡單,冷卻面積小,無攪拌傳動設備,料液充滿係數大,無須加消泡劑,維修,操作及清洗簡便,節省動力,減少染菌等。

工作原理:外循環氣流攪拌罐是將空氣上升管裝在罐外,下端與罐底連通,管底裝空氣噴嘴,壓縮空氣以250~300m/s高速噴出,與上升管內醪液接觸,由於氣液混合體密度小於罐內醪液,所以在管內上升,管上端與罐身切線相連,液體由切線進入在罐內迴旋下降,形成激烈循環。

液提式發酵罐

液提發酵罐是液體藉助於一個液體泵進行輸送,同時氣體在液體的噴嘴處被吸入發酵罐。

噴嘴是這類發酵罐的一個特殊部件,製造要求精密。

氣提式發酵罐

空氣壓縮機是氣提式發酵罐的重要組成部分,它的效率決定於它的形式。

壓縮氣體透過空氣分佈器進入液體後,最初形成的氣泡是由液體劇烈翻動來分散的,所以氣泡的分散程度決定於功率消耗速率。

(一)噴嘴塔式

這是由一個兩相噴嘴和鼓泡柱組成的發醉罐,它的通氣效率比多孔管式或多孔板式好得多。

這種形式的反應器常用於廢水處理,如在一個15000m'的活性污泥池中,安裝56個噴嘴,每天可轉化30000kg的氧。

(二)噴嘴塔循環式

它以兩相噴嘴作爲通氣裝置,具有高的液體循環速度。

(三)噴璃循環式

它利用噴嘴的噴射力,吸入氣體,使氣體在罐體內部循環,達到較好的傳氧效果。

的傳氧效果。

(四)噴射通道式

在這種反應器裏,液體在細長形的噴嘴裏被加速,使循環液體的位能更有效地轉變成動能。噴嘴最窄處液體的速度最大,而靜壓最低,空氣透過小孔或狹窄處被吸入和分散,在噴嘴處形成的氣泡被向下流動的液體帶到罐的底部。在窄管的終端,氣體向上運動並離開液體排出。

(五)滴流牀式

液體在罐頂部被分散,然後向下滴流透過已被固定化的微生物細胞。空氣是在罐底匯入並與液體逆向流動。它在好氧廢水處理中有着廣泛的應用。

(六)多級塔循環式

這種罐以多孔盤管或篩孔發作爲一級分離器。液休平面由溢流管控制。(七)管道循環式

空氣以3-4m/s的速度匯入液體流中,然後透過—個多孔過濾器在

旋風分離器中分離,最後排出系統。這種液流以單向透過泵和流量計。採用這種可以有很高的細胞濃度〔可達t659(乾重細胞)/L和高的氧傳遞速率。然而功率輸入也是相當高的。(八)液體流化牀式

近年來,沉化牀生化反應器的研究報道很多,它主要應用在3個方面

①酶固定在固體基質上;

②完整細胞固定在固體基質上進行純培養;

③生化流化牀廣泛應用於廢水處理過程。

發酵罐的滅菌方式

實罐滅菌(實消)是指將配製好的培養基放入發酵罐或其他裝置中,通入蒸汽將培養基和所用設備加熱至滅菌溫度後維持一定時間,再冷卻到接種溫度,也叫間歇滅菌、分批滅菌。實罐滅菌無需專門的滅菌設備,滅菌效果可靠,對滅菌用蒸汽要求低(0.2~0.3MPa)。但同時,實罐滅菌溫度低、時間長而對培養基成份破壞較大,在工業生產中難以實現自動控制。實罐滅菌是中小型發酵罐常採用的一種培養基滅菌方法。

連續滅菌(連消)就是將配製好的培養基向發酵罐等培養裝置輸送的同時進行加熱、保溫和冷卻等滅菌操作過程。 連續滅菌時,培養基能在短時間內加熱到保溫溫度,並能很快被冷卻。因此可比在分批滅菌更高的溫度下滅菌,而保溫時間則很短,這樣就有利於減少營養物質的破壞,提高發酵產率。

連消與實消比較,它的優越性在於:培養基受熱時間短,營養成分破壞少;發酵利用率高;使用蒸汽均衡,可避免用汽高峯,可採用自動控制,勞動強度低;可以回收60%~70%的蒸汽熱量與冷卻水量,因此容積爲30立方米以上的發酵罐以採用連消工藝爲好,對於容積較小的發酵罐,考慮到設備,操作因素和培養液濃度的穩定性,還是採用實消比較適宜。

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