【正文】 ， t2＝ 25℃? (4)傳熱總系數(shù) K值的確定? 選取蛇管為水煤氣輸送鋼管，其規(guī)格為53／ 60Mm，則管的橫截面積為考慮罐徑較大，設(shè)罐內(nèi)同心裝兩列蛇管，并同時(shí)進(jìn)入冷卻水，則水在管內(nèi)流速為：(5)冷卻面積和主要尺寸二、啤酒發(fā)酵設(shè)備 微生物的生物合成熱是由維持微生物生命活動(dòng)的呼吸熱、促進(jìn)微生物增殖的繁殖熱以及微生物形成代謝產(chǎn)物的發(fā)酵熱所組成? 由于各種微生物的生理特性和代謝途徑不同，故對(duì)于微生物的生物合成熱至今尚難準(zhǔn)確計(jì)算。二、酒精發(fā)酵罐的計(jì)算? (一 )發(fā)酵罐結(jié)構(gòu)尺寸的確定? 發(fā)酵罐全容積可按下式計(jì)算： ? 對(duì)于 120m3的酒精發(fā)酵耀，采用363mm的噴水管，管上開(kāi)有 4430個(gè)小孔，兩頭噴嘴口徑為 9mm。 第二節(jié) 按照發(fā)酵罐設(shè)備特點(diǎn)分類：機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐：包括循環(huán)式，如伍式發(fā)酵罐，文氏管發(fā)酵罐，以及非循環(huán)式的通風(fēng)式發(fā)酵罐和自吸式發(fā)酵罐等。發(fā)酵熱量： 55．需氧量： 0． 05～ ? 種子制備設(shè)備、主發(fā)酵設(shè)備、輔助設(shè)備 (無(wú)菌空氣和培養(yǎng)基的制備 )，發(fā)酵液預(yù)處理設(shè)備，粗產(chǎn)品的提取設(shè)備、產(chǎn)品精制與干燥設(shè)備、流出物回收、利用和處理設(shè)備等。因此，發(fā)酵罐的嚴(yán)密性，運(yùn)行的高度可靠性是發(fā)酵工業(yè)的顯著特點(diǎn)。由于大規(guī)模生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白的需要，又出現(xiàn)了壓力循環(huán)和壓力噴射型的發(fā)酵罐，它可以克服 — 些氣體交換和熱交換問(wèn)題。? 發(fā)酵罐：承擔(dān)產(chǎn)物的生產(chǎn)任務(wù)。發(fā)酵罐系統(tǒng)計(jì)算機(jī)開(kāi)始在發(fā)酵工業(yè)上得到廣泛應(yīng)用。（ 2）現(xiàn)代發(fā)酵工業(yè)為了獲取更大的經(jīng)濟(jì)利益，發(fā)酵罐更加趨向大型化和自動(dòng)化發(fā)展。發(fā)酵罐工藝操作條件 kmo1／ m3000～ 20非機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐：包括循環(huán)式的氣提式、液提式發(fā)酵罐，以及非循環(huán)式的排管式和噴射式發(fā)酵罐。一、酒精發(fā)酵罐 發(fā)酵的冷卻裝置? 對(duì)于中小型發(fā)酵罐，多采用罐頂噴水淋于罐外壁表面進(jìn)行膜狀冷卻；? 對(duì)于大型發(fā)酵罐，罐內(nèi)裝有冷卻蛇管或罐內(nèi)蛇管和罐外壁噴灑聯(lián)合冷卻裝置，? 為避免發(fā)酵車(chē)間的潮濕和積水，要求在罐體底部沿罐體四周裝有集水槽。 ? (二 )發(fā)酵罐罐數(shù)的確定? 對(duì)于間歇發(fā)酵，發(fā)酵罐罐數(shù)可按下式計(jì)算 某酒精工廠，每發(fā)酵罐的進(jìn)料量為24t/h。? 近年來(lái)，啤酒發(fā)酵設(shè)備向大型、室外、聯(lián)合的方向發(fā)展，迄今為止，使用的大型發(fā)酵罐容量已達(dá) 1500噸。? 由陶器向木材 水泥 金屬材料演變? 現(xiàn)在的啤酒生產(chǎn)，后兩種材料都在使用。原來(lái)是在開(kāi)放式長(zhǎng)方形容器上面加弓形蓋子的密閉發(fā)酵槽；隨著技術(shù)革新過(guò)渡到用鋼板、不銹鋼或鋁制的臥式圓筒形發(fā)酵罐。 ? 前發(fā)酵槽的底略有傾斜，利于廢水排出? 離槽底 1015cm處，伸出有嫩啤酒放出管? 為了維持發(fā)酵槽內(nèi)醪液的低溫，在槽中裝有冷卻蛇管或排管。減少前發(fā)酵室內(nèi)通風(fēng)換氣的耗冷量（ 3） 組成在槽內(nèi)裝置冷卻蛇管在發(fā)酵室內(nèi)配置冷卻排， ? 從節(jié)省冷耗考慮，室內(nèi)空間不宜太高，單位體積發(fā)酵室內(nèi)的發(fā)酵槽容量應(yīng)盡可能最大。在一個(gè)發(fā)酵槽內(nèi)可容納一次麥汁量的前提下，發(fā)酵槽的數(shù)目可按下式計(jì)算? 若單個(gè)發(fā)酵槽可容納糖化一次麥汁量的整倍數(shù)，則發(fā)酵槽數(shù)目可按下列通式計(jì)算 ? 根據(jù)工藝要求，貯酒室內(nèi)要維持比前發(fā)酵室更低的溫度，一般要求 02℃ ，特殊產(chǎn)品要求達(dá)到2℃ 左右。? 后發(fā)酵槽槽身裝有人孔、取樣閥、進(jìn)出啤酒接管、排出二氧化碳接管、壓縮空氣接管、溫度計(jì)、壓力表和安全閥等附屬裝置。圓簡(jiǎn)體錐底立式發(fā)酵罐 (簡(jiǎn)稱錐形罐 )，已廣泛用于上面或下面發(fā)酵啤酒生產(chǎn)。? 在罐底裝有凈化的 CO2充氣管。? 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(jià)的主要因素。若作為前酵和貯酒兩用，就應(yīng)以貯灑時(shí) CO2含量為依據(jù)，所需的耐壓程度要稍高于單用于前酵的罐。? 罐內(nèi) CO2的除去量可根據(jù)進(jìn)入的清洗液的堿含量算出，并進(jìn)一步計(jì)算出需要進(jìn)入罐內(nèi)的空氣量。? 聯(lián)合罐在發(fā)酵生產(chǎn)上的用途與錐形罐相同，既可用于前、后發(fā)酵，也能用于多罐法及一罐法生產(chǎn)。? 聯(lián)合罐的基礎(chǔ)是一鋼筋混凝土圓柱體，其外壁約 3m高， 20cm厚。? 其高度與直徑比為 1:12:1? 外部設(shè)有冷卻夾套，冷卻夾套包圍罐身與罐底。? （ 1）第一次循環(huán)是在主發(fā)酵完畢的第 8天，發(fā)酵液由離心機(jī)分離酵母后經(jīng)薄板換熱器降溫返回發(fā)酵耀，循環(huán)時(shí)間為 7h。（三） CIP清洗系統(tǒng)? 啤酒發(fā)酵罐的容量正在逐步增大，這類發(fā)酵罐大部分安裝在室外，原來(lái)的清洗方法已不適用，必須采用自動(dòng)化的噴洗裝置。? 如果在大罐中加澄清劑，會(huì)在罐底形成沉渣層，故在罐的出料處設(shè)一沉渣阻擋器? 同時(shí)為了能放盡罐底的存液，出料處應(yīng)是一雙重出口。? 通氣閥位置應(yīng)在罐內(nèi)的清洗液的液位之上，可防止清洗后由于罐的冷卻而造成真空，因?yàn)樗梢詿o(wú)阻地補(bǔ)入空氣。(4)從氣動(dòng)器來(lái)的空氣流入罐頂?shù)墓潭▏婎^，然后進(jìn)行三次清水的噴沖，每次 30秒，從罐頂沿罐的四周沖洗下來(lái)。啤酒的連續(xù)發(fā)酵罐種類 生產(chǎn)丙酮、丁醇的發(fā)酵罐比酒精發(fā)酵罐高，罐身需承受高壓，罐壁較厚，用鋼板制成。發(fā)酵罐的基本條件（ 4）發(fā)酵罐應(yīng)具有足夠的冷卻面積。=1/3dDi 軸封 通用發(fā)酵罐的攪拌槳類型 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(gè)發(fā)酵過(guò)程中功率變化相對(duì)渦輪槳要小的多。它適應(yīng)于低粘度的發(fā)酵液。? 第四種是刮板式消泡器，它安裝于發(fā)酵罐的排氣口處，泡沫從氣液進(jìn)口進(jìn)到高速旋轉(zhuǎn)的刮板中，刮板轉(zhuǎn)速為 1000—1450? （但冷卻管為盤(pán)管時(shí)，則應(yīng)設(shè)擋板。? 為了減少震動(dòng)，中型發(fā)酵罐一般在罐內(nèi)裝有底軸承，而大型發(fā)酵罐裝有中間軸承，底軸承和中間軸承的水平位置應(yīng)能適當(dāng)調(diào)節(jié)。? 自動(dòng)化程度較高的發(fā)酵罐，采用可控硅變頻裝置，根據(jù)溶氧測(cè)定儀連續(xù)測(cè)定發(fā)酵液中溶解氧濃度的情況，并按照微生物生長(zhǎng)需要的耗氧及發(fā)酵情況，隨時(shí)自動(dòng)變更轉(zhuǎn)速，這種裝置進(jìn)一步節(jié)約了動(dòng)力消耗，并可相應(yīng)提高發(fā)酵產(chǎn)率，但其裝置頗為復(fù)雜 。為了防止吹管吹入的空氣直接噴擊罐底，加速罐底腐蝕，在空氣分布器下部罐底上加焊一塊不銹鋼補(bǔ)強(qiáng)。封 冷卻列管極易腐蝕或磨損穿孔，最好用不銹鋼制造。? 這種發(fā)酵繞既具有機(jī)械攪拌裝置，又具有壓縮空氣分布裝置。? 它與通用發(fā)酵罐的主要區(qū)別是： ① 有一個(gè)特殊的攪拌器，攪拌器由轉(zhuǎn)子和定子組成； ② 沒(méi)有通氣管。由于轉(zhuǎn)子的空膛與大氣相通，發(fā)酵罐外的空氣通過(guò)過(guò)濾器不斷地被吸入，隨即甩向葉輪外緣，再通過(guò)異向葉輪使氣液均勻分布甩出。與分批的機(jī)械攪拌發(fā)酵罐類似，有的塔頂橫截面擴(kuò)大，供以降低流速，截留液體夾帶的懸浮物。液提式發(fā)酵罐 ? (三 )噴璃循環(huán)式? 它利用噴嘴的噴射力，吸入氣體，使氣體在罐體內(nèi)部循環(huán)，達(dá)到較好的傳氧效果。? 這種液流以單向通過(guò)泵和流量計(jì)。 單級(jí)塔可用于面包酵母、啤酒、醋的生產(chǎn)，真菌培養(yǎng)，白喉毒素生產(chǎn)和廢水處理等。 ? ：它有兩種形式； ① 不帶循環(huán)式； ② 帶循環(huán)的。? 2. 加熱設(shè)備：在配料罐里培養(yǎng)基被加熱到 70℃，然后，用泵送到加熱設(shè)備，在 20秒的時(shí)間內(nèi)繼續(xù)加熱到 130～ 140℃ 。 閥門(mén)是發(fā)酵罐的重要組成，它被用于調(diào)節(jié)控制氣體和液體的流量。隔膜由氯丁橡膠與天然膠混合制成，可耐高溫，價(jià)格也高。固體發(fā)酵的優(yōu)缺點(diǎn)工業(yè)上是用多層鋁制淺盤(pán)放在架子上進(jìn)行培養(yǎng)，培養(yǎng)室保持一定的溫度和濕度。 3． 厚層式：固體發(fā)酵床的底部為多孔篩板，風(fēng)道傾斜形，可使平行流動(dòng)的氣流變成垂直流動(dòng)。固體發(fā)酵的產(chǎn)物回收 — 般步驟少，費(fèi)用也省。第四節(jié) 固體發(fā)酵設(shè)備 ? 與發(fā)酵罐連接的管道有水管、料管、空氣管和蒸汽管 發(fā)酵罐內(nèi)的冷卻蛇管與發(fā)酵罐內(nèi)直接相連的料管等，最好采用不銹鋼管。? 塔式加熱設(shè)備又稱連消塔，塔的有效高度 2～ 3m，料液在塔中的流速是 ／ s，因此料液在塔內(nèi)的滯留時(shí)間為 2～ 30s?？諝赓A罐 空氣過(guò)濾器 發(fā)酵罐。析水器 ? (五 )氣體流化床式：它巳用于酵母和乙醇生產(chǎn)。．循環(huán)通道式：氣體滯留時(shí)間長(zhǎng)，功率輸入也大。(二 )單級(jí)氣提循環(huán)塔式 通氣運(yùn)行時(shí)，氣泡攜帶著液體向上運(yùn)動(dòng)，有一部分液體沿罐壁向下運(yùn)動(dòng)，這種逆向液流可通過(guò)將反應(yīng)器分成向上和向下流動(dòng)兩部分來(lái)控制的。然而功率輸入也是相當(dāng)高的。液休平面由溢流管控制。? (四 )噴射通道式? 在這種反應(yīng)器里，液體在細(xì)長(zhǎng)形的噴嘴里被加速，使循環(huán)液體的位能更有效地轉(zhuǎn)變成動(dòng)能。壓縮氣體通過(guò)空氣分布器進(jìn)入液體后，最初形成的氣泡是由液體劇烈翻動(dòng)來(lái)分散的，所以氣泡的分散程度決定于功率消耗速率。液提發(fā)酵