【正文】 ? 其作用是打碎氣泡，使氧溶解于醪液中，從攪拌程度來說，以平葉渦輪最為激烈，功率消耗也最大，彎葉次之，箭葉最小。? （ 3）振動混合器，盡管可以提供較高的氧傳遞效率，但剪切力較低。攪拌槳上至少有一個暴露在液體中的開口。? 二是半封閉式渦輪消泡器，它是由前者發(fā)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。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(shù)? W— 擋板寬度（ mm） ? 常用的聯(lián)軸器有鼓形及夾殼形兩種。? 采用變極電動機作階段變速，即在需氧高峰時采用高轉(zhuǎn)速，而在不需較高溶解氧的階段適當降低轉(zhuǎn)速。該距離可根據(jù)溶氧情況適當調(diào)整，空氣由分布管噴出上升時，被攪拌器打碎成小氣泡，并與醪液充分混合，增加了氣液傳質(zhì)效果。 大型發(fā)酵罐采用列管冷卻（四至八組）。通用式發(fā)酵罐是最廣泛應用的深層好氣培養(yǎng)設(shè)備 浸在發(fā)酵液中的轉(zhuǎn)子迅速旋轉(zhuǎn)，液體和空氣在離心力的作用下，被甩向葉輪外緣。氣泡塔式發(fā)酵罐 ? 要大于 1000kW的機械攪拌；? 大量的冷卻水和排除熱量；? 能量的均勻分布；? 溶解氧、碳源和其它營養(yǎng)與 pH控制等 .? 特點：結(jié)構(gòu)簡單，冷卻面積小，無攪拌傳動設(shè)備，料液充滿系數(shù)大，無須加消泡劑，維修、操作及清洗簡便，節(jié)省動力，減少染菌等。? ? 這種形式的反應器常用于廢水處理，如在一個15000m’ 的活性污泥池中，安裝 56個噴嘴，每天可轉(zhuǎn)化 30000kg的氧?？諝馐窃诠薜讓氩⑴c液體逆向流動。 酶固定在固體基質(zhì)上；? ②(一 )單級塔式 在塔底裝有多孔管或多孔板或多孔環(huán)作為通氣裝置。工業(yè)上它巳用于年產(chǎn) 1000噸規(guī)模的單細胞蛋白 (SCP)的生產(chǎn)。它已用于連續(xù)培養(yǎng)大腸桿菌和廢水處理。 ? 2．過濾器：空氣過濾器的類型很多，有棉花活性炭過濾器、管式過濾器和接送式過濾器等。? 維持設(shè)備有兩種：罐式和管式。發(fā)酵罐上常用的閥門有：閘閥、球閥、活塞閥、針型閥、蝶形閥、球心閥、隔膜閥，單向閥 (止逆閥 )、安全閥、壓力控制閥等。 微生物在具有一定溫度和濕度的固體表面進行生長和繁殖就稱作為固體發(fā)酵。能耗低。（二）固體發(fā)酵設(shè)備? 無菌的壓縮空氣需調(diào)節(jié)好溫度和濕度，空氣的相對濕度一般為 92％，空氣風壓常為 200mmHg，這種裝置的進出料和翻曲可以實現(xiàn)機械化和自動化，在工業(yè)生產(chǎn)上已有應用。因此，實現(xiàn)固體發(fā)酵的最優(yōu)化困難重重。原料來源廣，價格低廉。（一）固體發(fā)酵 ? 噴射式加熱器有一噴嘴，蒸汽由噴嘴噴出，料液從側(cè)面進入加熱器而被蒸汽加熱。目前常用的是往復式空壓機，最好選用水冷式和無油潤滑的。加熱器 二、發(fā)酵輔助設(shè)備 ? (四 )具有不同內(nèi)裝結(jié)構(gòu)的塔式：? 1．多級分離板塔式：塔內(nèi)裝有分離板，使氣液逆向流動，在每一級分離板上形成氣體層和液體層。2 生化流化床廣泛應用于廢水處理過程。在窄管的終端，氣體向上運動并離開液體排出。這些噴嘴分別具有不同的特點和功能：? A是氣液兩相自噴射噴嘴；? B是兩相噴嘴，中心噴嘴是液相，氣體從周圍吸入；? C也是兩相噴嘴，中心噴嘴是液相，氣體從旁邊的管道吸入；? D是放射流噴嘴，用于氣體分散和氣泡分配；? E是垂直流噴嘴； ? F是泵噴射型噴嘴，可采用不同的噴射長度。? ? 由于液位高，空氣利用率高，節(jié)省空氣約 5％，節(jié)省動力約 30％，但底部存在沉淀現(xiàn)象；溫度高時降溫較難。① 回轉(zhuǎn)翼片式自吸攪拌器；② 噴射式自吸攪拌器；③ 具有轉(zhuǎn)子和定子的自吸攪拌器。 ? 求攪拌雷諾準數(shù)? 在不通氣條件下一只圓盤彎葉渦輪攪拌器的輸入攪拌功率? 在不通氣條件下兩只圓盤彎葉渦輪攪拌器的輸入攪拌功率? 求通氣條件下兩只圓盤彎葉渦輪攪拌器的輸入攪拌功率? 選用電機標準通用式發(fā)酵罐 ? 安裝在旋轉(zhuǎn)軸與設(shè)備之間的部件，它的作用是阻止工作介質(zhì)（液體、氣體）沿轉(zhuǎn)動軸伸出設(shè)備之處泄漏冷卻裝置 因而氧的傳質(zhì)系數(shù)也越大。常用的為單管式，管口對正罐底中央，裝于最低一擋攪拌器下面，管口與罐低的距離約 40mm，并且空氣分散效果較好。變速裝置 聯(lián)軸器及軸承 ? 通常擋板寬度?。?） D，裝設(shè) 46塊即可滿足全擋板條件。機械消泡裝置主要有四種。因此特別適用于絲狀菌發(fā)酵。：由圓柱體及橢圓形或碟形封頭焊接而成，材料為碳鋼或不銹鋼，對于大型發(fā)酵罐可用襯不銹鋼板或復合不銹鋼制成，襯里用的不銹鋼板厚為 23毫米。 =（ 6）攪拌器的軸封應嚴密，防病量減少泄漏。（ 2）發(fā)酵罐能承受一定的壓力。一、機械攪拌發(fā)酵罐 2．由數(shù)個高度 6～ 9m的塔式發(fā)酵罐串聯(lián)起來，附加一些酵母分離和啤酒貯藏設(shè)備。至此完成了全部清洗過程。清洗程序(1)預沖洗：在罐底的沉渣放了一半之后進行，每次預沖洗的時間為 30秒，進行 10次，是通過回轉(zhuǎn)噴嘴進行的，每次沖洗之后要有 30秒的排泄時間，主要排去底部的沉渣。? CIF循環(huán)單位設(shè)在酒庫內(nèi)，包括微型開關(guān) (控制清洗液的進出 )、控制盤、 CIP供應泵、污水泵、水箱。 place的簡稱，意即內(nèi)部清洗系統(tǒng)。? （ 3）若雙乙酰含量高，或生味物質(zhì)較顯著，可在第 10天進行第三次循環(huán)操作。（ 1）利用離心機回收酵母（ 2）利用薄板換熱器控制發(fā)酵溫度（ 3）利用循環(huán)泵把發(fā)酵液抽出又送回去?？偟谋砻娣e是 378m3而且在發(fā)酵時上升的二氧化碳氣泡對周圍的液體具有一種拖曳力? 由于拖曳力和提升力結(jié)合后所造成的氣體攪拌作用，使罐的內(nèi)容物得到循環(huán)，促進了發(fā)酵液的混合相熱交換。? 大型發(fā)酵罐放料的速度很快造成一定的負壓。? 優(yōu)點：? （ 1）是能耗低，采用的管徑小，生產(chǎn)費用可以降低。? 已滅菌的新鮮麥汁與酵母由底部進入罐內(nèi)；? 發(fā)酵最旺盛時，使用全部冷卻夾套，維持適宜的發(fā)酵溫度。圓筒體錐底發(fā)酵耀? ? 如果濾酒時貯酒罐的背壓用 CO2，情況會好得多。? 貯酒室和通道相隔的墻壁上開有一定直徑和數(shù)量的玻璃窺察窗，便于觀察后發(fā)酵室內(nèi)部情況。? ? 降低發(fā)酵室的冷耗量措施? 合理地在室內(nèi)配置進出風道以及正確操作空調(diào)設(shè)備? 發(fā)酵室的四周墻壁和頂棚均要采用較好的絕熱結(jié)構(gòu)，絕熱層厚度不應小于 5cm。形式以長方形或正方形為主。隨著啤酒生產(chǎn)規(guī)模的擴大，發(fā)酵容器大型化，并為密閉式。假定罐壁不包扎保溫層，壁溫最高可達 35t，生產(chǎn)廠所在地區(qū)的夏季平均溫度可查閱有關(guān)資料，現(xiàn)假定為 32℃。? QA—— 酒精或其他發(fā)酵產(chǎn)品的總發(fā)酵熱 (J／ h)? QB—— 冷卻水帶走的熱量 (J／ h)? [例題 ]? 4．冷卻水耗量的計算? ? 代謝氣體帶走的蒸發(fā)熱量 Q2與糖濃濃度、發(fā)酵程度好壞有關(guān)，除間接測定外，目前還難具體計算，一般計算時可取 Q1的 6％左右。? 對于確定酒精、啤酒等嫌氣發(fā)酵的發(fā)酵熱，一船按發(fā)酵最旺盛時單位時間糖度降低的百分值來計算，通常以消耗 1kg麥芽糖發(fā)酵放出的熱量約為 418， 600J為計算基準。洗滌水若用廢熱水，還可提高洗滌效果。? 近年來，酒精發(fā)酵罐巳逐步采用水力噴射洗滌裝置，從而改善了工人的勞動強度和提高了操作效率。? 在酒精發(fā)酸過程中，為了回收二氧化碳氣體及其所帶出的部分酒精，發(fā)酵罐宜采用密閉式。? 它的容積常大于 50m3， H:Dt=12，罐的上、下部都是錐形的。1．按微生物生長代謝需要分類：好氣：抗生素、酶制劑、酵母、氨基酸，維生素等產(chǎn)品是在好氣發(fā)酵罐中進行的；需要強烈的通風攪拌，目的是提高氧在發(fā)酵液中的傳質(zhì)系數(shù)；厭氣：丙酮丁醇、酒精、啤酒、乳酸等采用厭氣發(fā)酵罐。7．功率消耗： ～ 4kW／ m3。3．滅菌條件；溫度 100～ 140℃ ，壓力 0～ 3? 發(fā)酵工業(yè)上最常用的是通風攪拌罐。 ? 第三階段： 19401960年，機械攪拌、通風，無菌操作和純種培養(yǎng)等一系列技術(shù)開始完善，發(fā)酵工藝過程的參數(shù)檢測和控制方面已出現(xiàn)，耐蒸汽滅菌的在線連續(xù)測定的 pH電極和溶氧電極，計算機開始進行發(fā)酵過程的控制。發(fā)酵罐的定義：是為一個特定生物化學過程的操作提供良好而滿意的環(huán)境的容器。第七章 發(fā)酵設(shè)備主講人：劉萍第一節(jié) 發(fā)酵設(shè)備概述? 發(fā)酵主要設(shè)備為發(fā)酵罐和種子罐，它們各自都附有原料 (培養(yǎng)基 )調(diào)制、蒸煮、滅菌和冷卻設(shè)備，通氣調(diào)節(jié)和除菌設(shè)備，以及攪拌器等。一、發(fā)酵罐 ? 第二階段 :19001940年，出現(xiàn)了 200m3的鋼制發(fā)酵罐，在面包酵母發(fā)酵罐中開始使用空氣分布器，機械攪拌開始用在小型的發(fā)酵罐中。于是，大規(guī)模細胞培養(yǎng)發(fā)酵罐應運而生，胰島素，干擾素等基因工程的產(chǎn)品走上商品化。發(fā)酵罐的種類 kg／ cm3(表壓 )。VVM。