【正文】 發(fā)酵罐的類型 ? 酒精和啤酒都屬于嫌氣發(fā)酵產(chǎn)物，其發(fā)酵罐因不需要通入昂貴的無(wú)菌空氣，因此在設(shè)備放大、制造和操作時(shí)，都比好氣發(fā)酵設(shè)備簡(jiǎn)單得多。酒精發(fā)酵罐筒體結(jié)構(gòu)? 為圓柱形，底蓋和頂蓋均為碟形或錐形。酒精發(fā)酵罐的洗滌? 過(guò)去均由人工操作，不僅勞動(dòng)強(qiáng)度大，而且二氧化碳?xì)怏w一旦末徹底排除，工人入罐清洗會(huì)發(fā)生中毒事故。? 約 5分鐘時(shí)間即可完成洗滌作業(yè)。? 72/24+1=19? 發(fā)酵罐容積? 發(fā)酵罐采用圓柱形器身，底和頂為錐形蓋，選取結(jié)構(gòu)尺寸的比例關(guān)系如下：? 由發(fā)酵罐的基本結(jié)構(gòu)尺寸，可確定全罐表面積．罐體圓柱部分表面積 F1和罐底罐頂表面積 F2， F3分別為：? 2．冷卻面積和冷卻裝置主要結(jié)構(gòu)尺寸? 小規(guī)模生產(chǎn)時(shí)，一般用開(kāi)放式，對(duì)發(fā)酵的管理、泡沫形態(tài)的觀察和醪液濃度的測(cè)定等比較方便。前發(fā)酵槽可為鋼板制，常見(jiàn)的采用鋼筋混凝上制成，也有用磚砌、外面抹水泥的發(fā)酵槽。 2．前發(fā)酵槽容積的確定 毗鄰貯酒室外建有絕熱保暖的操作通道，在通道內(nèi)進(jìn)行后發(fā)酵過(guò)程的調(diào)節(jié)和操作。貯酒罐的容量應(yīng)和啤酒過(guò)濾能力配合起來(lái)，即一天的過(guò)濾量要相當(dāng)一個(gè)罐或幾個(gè)罐的貯酒量。1.設(shè)備特點(diǎn)? 這種設(shè)備一般置于室外。 安全閥最大的工作壓力是設(shè)計(jì)壓力加 10％罐內(nèi)真空? 罐內(nèi)真空主要是系列的發(fā)酵罐在密閉條件下轉(zhuǎn)罐或進(jìn)行內(nèi)部清洗時(shí)造成的。? 比重較小的發(fā)酵液具有上浮的提升力。? 結(jié)構(gòu)：主體是一圓柱體，是由 7層 板組成。圓柱體與罐底之間填入堅(jiān)固結(jié)實(shí)的水泥沙漿，在填充料與罐底之間留 厚的空心層以絕緣。朝日罐特點(diǎn)朝日罐與錐形罐具有相同的功能，但生產(chǎn)工藝不同。當(dāng)?shù)诙窝h(huán)時(shí)酵母由于攪動(dòng)的關(guān)系，發(fā)酵液中酵母濃度可能回升，這有利于雙乙酰的還原和生味物質(zhì)的排除。 in? 通氣管的出口應(yīng)在低于罐出口的位置，由橡皮管與清洗液返回管線相聯(lián)結(jié)。 (7)最后用酸性水沖洗循環(huán)，以中和殘留的堿性，放走洗水，使罐保持弱酸狀況。這種流程已達(dá)到日產(chǎn) 100m2的規(guī)模。第三節(jié) 通風(fēng)發(fā)酵罐 ? B? 消泡器 ? 罐體 這種攪拌槳具有很大的循環(huán)液體輸送量，功率消耗大。消泡方式有兩種：一是加入化學(xué)消泡劑消除泡沫，但高濃度的化學(xué)消泡劑會(huì)對(duì)發(fā)酵產(chǎn)生抑制作用，故不能添加太多；? 第二種方式，即機(jī)械消泡。板? 擋板的作用是改變液流的方向，由徑向流改為軸向流，促使液體激烈翻動(dòng)，增加溶解氧。 ? 罐內(nèi)軸承接觸處的軸頸極易磨損，尤其是底軸承處的磨損更為嚴(yán)重，可以在與軸承接觸處的軸上增加一個(gè)軸套，用緊固螺釘與軸固定，這樣僅磨損軸套而軸不會(huì)磨損，檢修時(shí)只要更換軸套就可以了。? 分布裝置的形式有單管及環(huán)形管等。也就是說(shuō)，噴口直徑越小，氣泡直徑也越小。? 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(gòu)成，使旋轉(zhuǎn)軸達(dá)到密封的效果。攪拌器軸功率的計(jì)算 自吸式發(fā)酵罐的攪拌器 罐的特點(diǎn)是：罐身高，高徑比為 6；土霉素等生產(chǎn)用的設(shè)備，高徑比達(dá)到 7。帶升式發(fā)酵罐 氣提式發(fā)酵罐 ? 圖中 A、 B、 C和 D是用于發(fā)酵罐底部的噴嘴； E和 F是裝在發(fā)酵罐上部的噴嘴。噴嘴最窄處液體的速度最大，而靜壓最低，空氣通過(guò)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(dòng)的液體帶到罐的底部。? ? (八 )液體流化床式? 近年來(lái)，沉化床生化反應(yīng)器的研究報(bào)道很多，它主要應(yīng)用在 3個(gè)方面? ① 1．內(nèi)循環(huán)式：它還可用于植物細(xì)胞培養(yǎng)和廢水處理。? (三 )下流氣提循環(huán)塔式：這種反應(yīng)器用于廢水處理。調(diào)節(jié)氣流速度，可避免細(xì)胞在流化時(shí)形成大塊，但酵母細(xì)胞和乙醇生產(chǎn)率比深層培養(yǎng)的要低。 ? 1．空氣壓縮機(jī)：工業(yè)發(fā)酵用的壓縮空氣是 2～ 3kg／cm2的低壓空氣。它是有 — 多孔導(dǎo)入管和一外套管組成，多孔管的孔徑是 5～ 8mm。 管徑選取的流速是：上水管 1～ 2m／ s；料管 ～ ／ s；空氣管 10～ 15m／ s；蒸汽15～ 20m／ s。? 固體發(fā)酵存在的主要工程問(wèn)題是大規(guī)模生產(chǎn)時(shí)的散熱比較困難，參數(shù)檢測(cè)如 pH值、溫度、菌體增殖量、產(chǎn)物生成量等是很難實(shí)現(xiàn)的。曲層厚度可以是 300350mm。按照固體培養(yǎng)方式來(lái)區(qū)分? 1．淺盤式：國(guó)內(nèi)廣大農(nóng)村的個(gè)體生產(chǎn)中，采用曲盤、簾子和曲架就可以進(jìn)行生產(chǎn)。? 固體發(fā)酵主要適合于霉菌。? 隔膜閥既嚴(yán)密可靠，閥桿又不與物料接觸，因此在發(fā)酵罐上的用處很大。罐式的是一個(gè)帶有上下開(kāi)口用于進(jìn)出料的立式密封容器；管式的是用無(wú)縫鋼管焊成，管內(nèi)流速可取 ～／ s。? 3．過(guò)濾介質(zhì)：空氣除菌用的過(guò)濾介質(zhì)有：棉花、活性炭玻璃纖維，超細(xì)玻璃纖維紙，石棉濾板、燒結(jié)材料、聚乙烯醇 (PVA)等多孔合成樹(shù)脂、素?zé)沾赏埠途厶妓狨サ?。（一? 空氣除菌流程和設(shè)備? 空氣預(yù)過(guò)濾 ? 2. 多級(jí)循環(huán)組合塔式：這類反應(yīng)器有外循環(huán)，內(nèi)循環(huán)和循環(huán)通道三種。3．分割式：這種反應(yīng)器內(nèi)，裝著幾塊垂直的板，形成使液體上升和下降的兩個(gè)區(qū)域，液體在氣體的帶動(dòng)下形成液體流動(dòng)?？諝獗环稚⒊尚馀莺?，由于其本身的浮力在液體中上升，液體流向上運(yùn)動(dòng)，即維持一個(gè)逆向流動(dòng)的氣液流。? (七 )管道循環(huán)式? 空氣以 34m/s的速度導(dǎo)入液體流中，然后通過(guò)— 個(gè)多孔過(guò)濾器在? 旋風(fēng)分離器中分離，最后排出系統(tǒng)。它在好氧廢水處理中有著廣泛的應(yīng)用。? (二 )噴嘴塔循環(huán)式 (b)? 它以兩相噴嘴作為通氣裝置，具有高的液體循環(huán)速度。? 工作原理：外循環(huán)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(nèi)醪液接觸，由于氣液混合體密度小于罐內(nèi)醪液，所以在管內(nèi)上升，管上端與罐身切線相連，液體由切線進(jìn)入在罐內(nèi)回旋下降，形成激烈循環(huán)。? 塔式發(fā)酵罐系一直立長(zhǎng)圓筒，筒內(nèi)安裝孔板，有的還在罐內(nèi)安裝攪拌器，罐壁四周裝擋板。這時(shí)， 轉(zhuǎn)子中心處形成負(fù)壓 ，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速愈大，所造成的負(fù)壓也愈大。自吸式發(fā)酵罐 ? 在工業(yè)生產(chǎn)中，尤其是制藥工業(yè)中，使用得最廣泛的就是通用式發(fā)酵罐。帶夾套的發(fā)酵罐罐體壁厚要按外壓計(jì)算 [即 （絕對(duì)壓力） ]? 夾套內(nèi)設(shè)置螺旋片導(dǎo)板，來(lái)增加換熱效果，同時(shí)對(duì)罐身起加強(qiáng)作用。軸 ? 通常通風(fēng)管的空氣流速取 20米 /秒。這樣，發(fā)酵產(chǎn)率并不降低，而動(dòng)力消耗則有所節(jié)約。小型的發(fā)酵罐可采用法蘭將攪拌軸連接，軸的連接應(yīng)垂直，中心線對(duì)正。? 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(fā)酵罐內(nèi)不另設(shè)擋板。? 三是離心式消泡器，它們置于發(fā)酵罐的頂部，利用高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力將泡沫破碎，液體仍然返回罐內(nèi)。由于攪拌槳轉(zhuǎn)動(dòng)，開(kāi)口處的壓力隨之減少，使導(dǎo)入的氣體沿著攪拌軸向下流動(dòng)。? （ 4）多棒攪拌槳，已用于粘稠的絲狀鏈霉菌發(fā)酵的發(fā)酵罐中。? 為了拆裝方便，大型攪拌器可做成兩半型，用螺栓聯(lián)成整體。 ? 空氣分布裝置? ? C=? Di　 ? (3)中間沖洗：用 CIP循環(huán)單位的水罐來(lái)的清水進(jìn)行 4分鐘沖洗。? 清洗液返回管線的位置是在通氣管末端之下，這樣可以在 CIP清洗操作時(shí)保證通氣管也能得到有效的清洗。一般為 150mm。 啤酒循環(huán)的操作? 啤酒循環(huán)的目的是為了回收酵母，降低酒溫，控制下酒醉母濃度和排除啤酒中的生味物質(zhì)。朝日罐? 前發(fā)酵和后發(fā)酵合一的室外大型發(fā)酵罐? 朝日罐是用 4—6mm 的不繡鋼板制成的斜底圓柱型發(fā)酵罐。? 錐底的形式可與浸麥槽的錐底相似。 是一種具有較淺錐底的大直徑 (高徑比為 1： 1—1 ． 3)發(fā)酵罐? 能在罐內(nèi)進(jìn)行機(jī)械攪拌，并具有冷卻裝置。真空安全閥的作用是允許空氣進(jìn)入罐內(nèi)，以建立罐? 內(nèi)外壓力的平衡。? 罐的工作壓力根據(jù)其不同的發(fā)酵工藝而有所不同。影響發(fā)酵設(shè)備造價(jià)的因素? 發(fā)酵設(shè)備大小、形式、操作壓力及所需的冷卻工作負(fù)荷。? 罐身和罐蓋上均裝有人孔，罐頂裝有壓力表、安全閥和玻璃視鏡。（二）新型啤酒發(fā)酵設(shè)備? ? 發(fā)酵過(guò)程中需飽和 CO2，后發(fā)酵槽應(yīng)制成耐壓。(三 )后發(fā)酵設(shè)備? 主要完成嫩啤酒的繼續(xù)發(fā)酵，并飽和二氧化碳，促進(jìn)啤酒的穩(wěn)定、澄清和成熟。容積小，槽數(shù)目多，又必然會(huì)增加投資費(fèi)用，所以一般不宜采用。? 發(fā)酵室內(nèi)頂相應(yīng)建成傾斜或光滑弧面，以免冷凝水淌入發(fā)酵槽內(nèi)。減少雜菌污染機(jī)會(huì)。 由于發(fā)酵罐容量的增大，要求清洗設(shè)備裝置也有很大的改進(jìn)，大都采用 CIP自動(dòng)清洗系統(tǒng)。（ 3）密閉容器的演變。? (1)發(fā)酵容器材料的變化。(t2t1)主發(fā)酵控制發(fā)酵液溫度 tw為 30℃ ，按題意冷卻水進(jìn)出口溫度分別為 t1＝ 20℃