第一篇 第二章 通风发酵罐
第一篇第二章通风发酵设备
防止泄露、污染杂菌。
采用—— 双端面轴封 结构：如图
原理
填料函 端面轴封 双端面轴封
现在好气性发 酵罐中已不再采用 此密封。 但是在转速较低的 其他设备中，如味 精结晶锅、啤酒糖 化罐等，仍用填料 函轴封做为密封。
采用氟橡胶 和碳素纤维 盘根
端面轴封
又称机械轴封，机械密封.
系指两块密封元件垂直于轴线的光洁而平
要达到全挡板条件必须满足下式要求：
b (0.1 ~ 0.12 ) D ( )n n 0 .5 D D
b----挡板宽度，mm。 D---- 罐的直径，mm； n---- 挡板数， 个；
竖立的蛇管、列管、排管，也可以起挡板作用。 挡板长度：自液面起至罐底为止。
挡板与罐壁之间的有一定的距离 。
3. 轴封 作用：使传动的搅拌轴与罐之间密闭，
（2）弹簧加荷装置 弹簧座靠螺钉固定在轴上； 当轴转动时，由弹簧座带动弹簧， 传递扭矩，带动动环及动环上的密封 圈 转动，并向静环端面传递压力，即：弹簧的弹力 。
弹簧：小轴4根，大轴6根。
（3）辅助密封元件 主密封——端面密封 动环与轴之间的————相对静止 辅助密封 静环与静环座之间 静环座与壳体之间 绝对静止
传热壁较厚
K值较低 弯曲处易蚀穿 传热系数较蛇形管低 用水量大
5m3以下的罐
冷水温度
（ 4~6组）
K值较大
要求低
（3）竖式列管：有利于提高温差 （排管） 传热推动力大
加工方便
为了提高传热系数，可采用罐外装设板式换热器，不仅强化了热交换， 而且便于检修和清洗。
第二节
如： 有机酸
抗生素 维生素
机械搅拌通风发酵罐的溶氧传质
第二章 通风发酵设备
（3） 挡板 挡板的作用：
a. 改变液流的方向，由径向流改为轴向流，促使液体激烈翻动，增 加溶解氧。 b. 防止搅拌过程中漩涡的产生，而导致搅拌器露在料液以上，起不 到搅拌作用。 挡板宽度：（0.1～0.12）D，装设4～6块即可满足全挡板条件。 挡板与罐壁之间的间隙：（1/8～1/5）D，避免形成死角，防止物料与菌 体堆积。
全挡板条件：条件是达到消除液面旋涡的最低条件（在搅拌发酵罐中增 加挡板或其他附件时，搅拌功率不再增加，而旋涡基本消失）。 （2-3）
(4) 轴封 定义：运动部件与静止部件之间的密封叫作轴封。如搅拌轴 与罐盖或罐底之间。
作用：防止泄漏和污染杂菌。
形式：填料函和端面轴封两种。
填料函式轴封是由填料箱体、填料底 衬套、填料压盖和压紧螺栓等零件构成， 使旋转轴达到密封的效果。 端面式轴封又称机械轴封。密封作用 是靠弹性元件（弹簧、波纹管等）的压力 使垂直于轴线的动环和静环光滑表面紧密 的相互贴合，并作相对转动而达到密封。
(2)机械搅拌通气发酵罐的溶氧系数
对通气发酵系统的氧溶解过程通常用溶氧系数（kLa）表示，有多种经验公式。
'
Pg ' k L a K ' vs VL
Pg V 或 k L a K '' G VL VL
B、竖式蛇管换热装置
① 结构及形式，以蛇管的形式分组安装于发酵罐内，有四组、六组或 八组不等，根据管的直径大小而定，容积5 m3以上的发酵罐多用这种换 热装置。 ② 优点：冷却水在管内的流速大；传热系数高。适用于冷却用水温度 较低的地区，水的用量较少。
0.4
vs 0.5n0.5
通风发酵罐
酵之 罐机
械 搅 拌 发
➢机械搅拌发酵罐的结构
2
• 大型发酵罐结构 3
1－轴封 ；
2、20－人孔；
3－梯；
4－联轴；
5－中间轴承； 6－温度计接口；
7－搅拌叶轮； 8－进风管；
9－放料口； 10－底轴承；
11－热电偶接口；12－冷却管；
13－搅拌轴； 14－取样管；
15－轴承座； 16－传动皮带；
耙式消泡器
旋.风离心式
叶轮离心式
酵之 罐机
械 搅 拌 发
碟片式消泡器
刮板. 式消泡器
• 联轴器及轴承
酵之 罐机
械 搅 拌 发
• 大型发酵罐搅拌轴较长，常分为二至三段，用 联轴器使上下搅拌轴成牢固的刚性联接。
• 常用的联轴器有鼓形及夹壳形两种。
联轴器
• 小型的发酵罐可采用法Biblioteka 将搅拌轴连接。法兰.
• 轴承
优 点
结构简单，加工容 易，罐内死角少， 容易清洗灭菌
流速大，传热系数 大，降温效果较好。
17－电机；
18－压力表；
19－取样口； 21－进料口；
22－补料口； 23－排气口；
24－回流口； 25－视镜；
图2.1 大型发酵罐结. 构图 动画演示
➢机械搅拌发酵罐的结构
酵之 罐机
械 搅 拌 发
• 小型发酵罐结构
.
图2.2 小型发酵罐结构图
酵之 罐机
械 搅 拌 发
图2.3 自动玻璃发酵罐
图2.4 玻璃搅拌发. 酵罐
受外压的壁厚：
32p4D 0 101pD H HC(m)m
.
酵之 罐机
械 搅 拌 发
• 搅拌器和挡板
生物工程设备 第二章 通风发酵设备
↓
↓
↓
↓
↓
排气
↑
冷却水
↑
7 6
1
↓
↓
2
3 排水
↓ 4
冷却水 5
Vobu-JZ单层溢流 喷射自吸式发酵罐
Vobu-JZ双层溢流 喷射自吸式发酵罐
4，自吸式发酵罐的优点： • 节约空气净化系统中的空气压缩机、冷却器、油水 分离器、空气贮聪、总过滤器等设备，减少厂房占 地面积。 • 减少工厂发酵设备投资约30％左右，例如应用自吸 式发酵罐生产酵母，容积酵母的产量可高达30~50 克。 • 设备便于自动化、连续化，降低劳动强度，减少劳 动力。 • 酵母发酵周期短，发酵液中酵母浓度高，分离酵母 后的废液量少。 • 设备结构简单，溶氧效果高，操作方便。
– – – – 死角多，很难彻底灭菌，容易渗漏及染菌； 轴的磨损情况较严重； 填料压紧后摩擦功率消耗大； 寿命短，经常维修，耗工时多。
22
22
• 端面式轴封的优点：
– 清洁； – 密封可靠； – 无死角，可以防止杂菌污染； – 使用寿命长； – 摩擦功率耗损小； – 轴或轴套不受磨损； – 它对轴的精度和光洁度没有填料密封要求那么严 格，对轴的震动敏感性小。
•第二节 通气与搅拌
•第三节 氧的传递
•第四节 机械搅拌通风发酵罐的设计
5
5
第一节
通风发酵罐及结构
• 通风发酵罐又称好气性发酵罐，如谷氨酸、 柠檬酸、酶制剂、抗生素、酵母等发酵用的 发酵罐。 • 好气性发酵需要将空气不断通入发酵液中， 以供微生物所消耗的氧。
6
6
通风发酵罐的类型
• • • • • 机械通风搅拌发酵罐 气升式发酵罐 自吸式发酵罐 伍式发酵罐 文氏管发酵罐
发酵罐 课程设计模版
发酵罐课程设计模版发酵罐课程设计模版课程设计——发酵罐成绩食品发酵工程课程设计说明书题目：机械搅拌通风发酵罐的设计设计人：××学院：××××××班级：××××指导教师：××设计时间：××年×月×日~ ×月×日目录设计任务书1 第一章味精生产工艺 2 1.1 味精生产工艺概述. 3 1.2 味精发酵法生产的总工艺流程 4 第二章发酵罐设备设计与选型 6 2.1 发酵罐的选型. 6 2.2 发酵罐生产能力、数量和容积的确定 6 2.2.1 发酵罐容积的确定 6 2.2.2 生产能力的计算 6 2.2.3 发酵罐个数的确定7 2.3 发酵罐主要尺寸的计算. 7 2.4 发酵罐冷却面积的计算. 8 2.5 发酵罐搅拌器设计. 8 2.6 发酵罐搅拌轴功率的计算. 9 2.6.1 计算Rem . 9 2.6.2 计算不通气时的搅拌轴功率P0 9 2.6.3 计算通风时的轴功率Pg 10 2.6.4 求电机功率P电10 2.7 发酵罐设备结构的工艺计算.10 2.7.1 空气分布器10 2.7.2 密封方式11 2.7.3 冷却管布置11 2.8 发酵罐设备材料的选择. 13 2.9 发酵罐壁厚的计算. 13 2.9.1 计算法确定发酵罐的壁厚S 13 2.9.2 封头壁厚计算13 2.10 发酵罐接管设计. 14 2.10.1 接管的长度h设计. 14 2.10.2 接管直径的确定14 2.11 发酵罐支座. 15 2.12 发酵罐过滤器. 15 2.12.1 过滤器滤层直径计算15 2.12.2 过滤器直径15 2.12.3 过滤器的壁厚15 2.12.4 进出气管15 2.12.5 数量15 2.12.6 滤层厚度15 2.12.7 过滤器高度15 第三章发酵罐参数设计汇总17 主要符号说明.18 参考文献. 19 致谢19 食品发酵工程课程设计任务书学生姓名班级指导教师题目机械搅拌通风发酵罐的设计设计基本参数发酵罐体积：50m³生产能力：年产1万吨味精（99%）原料：淀粉含量86%的工业淀粉生产日：全年320天操作条件：发酵时间：34～36h，发酵温度：32℃发酵冷却水：入口温度：20℃，出口温度：26℃设计要求及内容1、设计方案简介对选定的工艺流程、主要设备的形式进行简要论述2、发酵罐的主要尺寸计算3、搅拌功率及搅拌转速的计算4、冷却面积及冷却水用量计算5、发酵罐壁厚的计算6、局部尺寸及雇主设备的计算7、编写设计说明书将设计所选定的工艺流程方案、主要步骤及计算结果集合成设计说明书。
第二章 发酵罐
第二章
发酵罐
第一节 发酵罐概述 第二节 通风发酵设备 第三节 嫌气发酵设备
目的与要求
掌握发酵罐的定义。 掌握发酵罐的定义。 掌握发酵罐的种类、结构和性能，特别 掌握发酵罐的种类、结构和性能， 是机械搅拌通风发酵罐的结构和主要部 件功能。 件功能。
1）结构严密，经得起蒸汽的反复灭菌，内壁光滑，耐腐蚀性 ）结构严密，经得起蒸汽的反复灭菌，内壁光滑， 能好，以利于灭菌彻底和减小金属离子对生物反应的影响； 能好，以利于灭菌彻底和减小金属离子对生物反应的影响； 2）有良好的气-液-固接触和混合性能与高效的热量、质量、 ）有良好的气 液 固接触和混合性能与高效的热量 质量、 固接触和混合性能与高效的热量、 动量传递性能； 动量传递性能； 3）在保持生物反应要求的前提下，降低能耗； ）在保持生物反应要求的前提下，降低能耗； 4）有良好的热量交换性能，以维持生物反应最适温度； ）有良好的热量交换性能，以维持生物反应最适温度； 5）有可行的管路比例和仪表控制，适用于灭菌操作和自动化 ）有可行的管路比例和仪表控制， 控制。 控制。
第二节
通风发酵设备
机械搅拌通风发酵罐 气升式发酵罐 自吸式发酵罐
通风发酵罐——又称好气性发酵罐，需要将空气不 又称好气性发酵罐， 通风发酵罐 又称好气性发酵罐 断通入发酵液中，以供微生物所消耗的氧。 断通入发酵液中，以供微生物所消耗的氧。通入发 酵液中的气泡越小，气泡与液体的接触面积就越大， 酵液中的气泡越小，气泡与液体的接触面积就越大， 液体中的氧的溶解速率也越快。 液体中的氧的溶解速率也越快。 类型： 类型： 包括：机械搅拌式、自吸式、气升式、伍式、 包括：机械搅拌式、自吸式、气升式、伍式、文氏 罐等类型的发酵罐。 罐等类型的发酵罐。
发酵工程课程设计
发酵工程课程设计设计说明书45M 3机械搅拌通风发酵罐的设计起止日期： 2013 年 12 月 30 日 至 2014 年 1 月 5 日包装与材料工程学院2013年12 月31 日目 录第一章 前言 ...........第二章设计方案 .......第三章 谷氨酸的发酵工艺 ................. 错误!未指定书签。
3.1谷氨酸的发酵工艺流程图： .................... 错误!未指定书签。
3.2谷氨酸的生产原料及处理【7】 ................... 错误!未指定书签。
3.3谷氨酸发酵工艺技术参数 ...................... 错误!未指定书签。
3.4谷氨酸发酵环境控制 .......................... 错误!未指定书签。
第四章 发酵罐设计及谷氨酸发酵基本参数 ... 错误!未指定书签。
4.1发酵罐的型式 ................................ 错误!未指定书签。
4.2发酵罐的用途 ................................ 错误!未指定书签。
第五章 发酵罐造型及工艺计算 ............. 错误!未指定书签。
5.1 发酵罐容积的确定 ........................... 错误!未指定书签。
5.2发酵罐主要尺寸的计算 ........................ 错误!未指定书签。
5.3罐体 ........................................ 错误!未指定书签。
5.3.1罐体的厚度 ............................ 错误!未指定书签。
5.3.2封头壁厚的计算 ........................ 错误!未指定书签。
5.3.3人孔和视镜的设计 ...................... 错误!未指定书签。
生物工程通风搅拌反应器习题参考答案
第1，2章通风搅拌反应器一、单项选择题1、好气性发酵工厂，在无菌空气进入发酵罐之前___C___，以确保安全。
A.应该安装截止阀B.应该安装安全阀C.应该安装止回阀D.不应该安任何阀门2、机械搅拌发酵罐中最下面一档搅拌器离罐底距离一般___A___反应器直径的高度，最上面一个搅拌器要在液层以下0.5米(大罐)。
A.小于一个或等于一个B.大于一个小于两个 D.等于两个C.以上答案都不对3、塔式啤酒发酵罐换热的蛇管在发酵罐外，蛇管内用 B 与罐内的啤酒发酵醪进行热交换。
A. 蒸气B. 酒精C. 冷凝水D. 热水4、目前啤酒厂的圆筒锥底发酵罐内采用_____C_____。
A.圆盘平直叶涡轮搅拌器B.螺旋浆式搅拌器C.无搅拌器D.锚式搅拌器5、气升式发酵罐的优点是无需 B 。
A. 空气过滤系统B. 搅拌器C. 空气喷嘴D. 罐外上升管6．机械搅拌通风发酵罐在装液灭菌冷却后，搅拌器的输出功率应是：( A ) A．通入无菌空气后比通入无菌空气前有所下降B．通入无菌空气后比通入无菌空气前有所上升C．与有无空气无关，输出功率在通风前后保持不变D．通入无菌空气后与通入无菌空气前相比，有时上升，有时下降7．对于大通风比发酵过程来说，发酵罐内发酵液中的空气气泡直径：( C ) A．与通风量有关，与空气喷嘴直径有关B．与通风量无关，与空气喷嘴直径有关C．与通风量有关，与空气喷嘴直径无关D．与通风量无关，与空气喷嘴直径无关8. 外循环空气带升式发酵罐的优点是无需__________。
A.空气过滤系统B.搅拌器C.空气喷嘴D.罐外上升管二、多项选择题1、由于大生产中所使用的好气性发酵罐是受压容器，因此封头选用__ABC_____封头。
A.锥形B.椭圆C.蝶形D.球形2、通用式机械搅拌发酵罐中挡板的作用是__ACD___。
A.提高醪液湍流程度，有利于传质B.增加发酵罐罐壁的机械强度C.改变液流方向，由径向流改变为轴向流D.防止醪液在罐内旋转而产生旋涡，提高罐的利用率3、气升式发酵罐的特点有BDA. 高径比(H/D)比机械搅拌通风发酵罐的小B. 无需机械搅拌C. 无需空气压缩机D. 溶氧速率较高4、圆筒锥底啤酒发酵罐的夹套内可用ABC 与啤酒发酵醪进行热交换。
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0.1 ~ 0.12D n 0.5 b n D D
无挡板的搅拌器形成的流型
有挡板的搅拌器形成的流型
• 轴封
之 机 械 搅 拌 发 酵 罐
转轴 填料压盖 压紧螺栓 O形环 转轴 动环 堆焊硬质 静环 铜环 填料 搅拌轴 密封环 罐体
• 作用：使罐顶或罐底与轴之间的缝隙加以密封， 防止泄露和污染杂菌。 • 常用的轴封有填料函轴封和端面轴封两种。 • 填料函轴封：由填料箱体，填料底衬套，填料压盖和
漩涡式空气喷射器
↑ G
之 气 升 式 发 酵 罐
↑
气 液 双 喷 射 气 升 环 流 反 应 器
G
G ↑ G
↑
泵
L
↑
F
气升环流式反应器
多层空气分布板的 气升环流式反应器
↑
G
↑ ↑
之 气 升 式 发 酵 罐
A
A
B
注射入口
ICI压力循环气升发酵罐
冷却水
G
培养基 ↑
↑
ICI's air lift system for making single-cell protein in 1979
法兰
• 轴承
之 机 械 搅 拌 发 酵 罐 • 中型发酵罐一般在罐内装有底轴承；
• 大型发酵罐装有中间轴承。
• 罐内轴承不能加润滑油，应采用液体 润滑的塑料轴瓦（如石棉酚醛塑料，聚 四氟乙烯等）。 中间轴承
底轴承
• 冷却装置
夹套冷却 竖式蛇管冷却 竖式列管冷却 大型发酵罐 气温较高的地区
之 机 械 搅 拌 发 酵 罐
1
230 p pD C (m m)
2
pDy C (m m) 200
受外压的壁厚：
pD H 3 1 1 C (m m) 2400 p D H
•
搅拌器和挡板
• 搅拌器： 之 机 械 搅 拌 发 酵 罐
有平叶式、弯叶式、箭叶式涡轮式和推进式等；其作用是 打碎气泡，使氧溶解于发酵液中，从搅拌程度来说，以平叶涡 轮最为激烈，功率消耗也最大，弯叶次之，箭叶最小。为了拆 装方便，大型搅拌器可做成两半型，用螺栓联成整体。
图2.6 发酵罐搅拌叶轮结构图 1-六直叶涡轮式；2-推进式3Lightnin A-315式
图2.7 不同搅拌器的流型
• 挡板：
改变液流的方向，由径向流改为轴向流，促使液
体激烈翻动，增加溶解氧。通常挡板宽度取(0.1～ 0.12)D，装设4~6块即可满足全挡板条件。
之 机 械 搅 拌 发 酵 罐
• 所谓“全挡板条件”是指在一定转速下再增加罐内 附件而轴功率仍保持不变。
或
Pg KLa K ' V
'
VG V L
'
提高KLa的途径 1）增加搅拌器转速N，以提高Pg，可以有效地提高Kla； 2）加大通气量VG，以提高vs； 3）提高罐内操作压力或通入纯氧，提高C*。
• 机械搅拌的剪切力影响
1）单细胞微生物如球状或杆状的细菌、酵母、小球藻耐受剪切的能力强； 2）丝状菌的耐受力弱； 3）动物细胞对搅拌剪切力非常敏感。
OT R kL a(c c)
• 测量体积溶氧系数的方法
一、亚硫酸盐氧化法
4 2Na2 SO3 O2 CuSO 2Na2 SO4
2O Na2 SO3 I 2 H Na2 SO4 2HI
Na2 S2O3 I 2 Na2 S4O6 2NaI
二、溶氧电极法
气 气升环流式、塔式（鼓泡式）、空气喷射式等。 液
↑ G
o 工作原理
把无菌空气通过喷嘴或喷孔喷 射进入发酵液中，通过气液混合 物的湍流作用而使空气泡分割细 碎，同时由于形成的气液混合物 密度降低故向上运动，而气含率 小的发酵液则下沉，形成循环流 动，实现混合与溶氧传质。
G
↑
双 喷 射 气 升 环 流 反 应 器
• 发酵罐的总体积：
↑
V0
↑
π 2 1 D H 2 hb D 4 6
π 2 D H 0.15 D 2 4
近似为：
V0
图2.13 机械搅拌通风发酵罐 的几何尺寸
机械搅拌发酵罐的溶氧速率、通气与搅拌
• 溶氧传质速率OTR(Oxygen Transfer Rate) 之 机 械 搅 拌 发 酵 罐
3
机械搅拌发酵罐的结构
之 机 械 搅 拌 发 酵 罐
• 小型发酵罐结构
图2.2 小型发酵罐结构图
之 机 械 搅 拌 发 酵 罐
图2.5 不锈钢搅拌发酵罐
图2.4 玻璃搅拌发酵罐 图2.3 自动玻璃发酵罐
• 罐体
之 机 械 搅 拌 发 酵 罐 由圆柱体及椭圆形或碟形封头焊接而成，材料为碳 钢或不锈钢。为了满足工业要求，在一定压力和温度 下操作，罐为一个受压耐温容器，通常要求耐受130℃ 和0.25MPa(绝对压力)。 受内压的壁厚：
压紧螺栓待零件构成，使旋转轴达到密封的效果。
•
端面式轴封又称机械轴封：密封作用是靠弹性元件（弹
齿轮箱 传动齿轮箱
簧、波纹等）的压力使垂直轴线的动环和静环光滑表面紧密地相 互贴合，并作相对转动而达到密封。
填料箱体
图2.10 填料函
图2.11 端面封轴
图2.12 双 端面封轴
• 空气分布器
之 机 械 搅 拌 发 酵 罐 • 空气分布器的作用：吹入无菌空气，并使空气均匀 分布。分布装置的形式有单管及环形管等，常用的分 布装置有单管式。 • 空气由分布管喷出上升时，被搅拌器打碎成小气 泡，并与发酵液充分混合，增加了气液传质效果。 • 环形管的分布装置的空气分散效果不及单管式分 布装置。同时由于喷孔容易被堵塞，已很少采用。 • 通常通风管的空气流速取20m/s。 • 为了防止吹管吹入的空气直接喷击罐底，加速罐 底腐蚀，在空气分布器下部罐底上加焊一块不锈钢补 强,可延长罐底寿命。
主要结构及操作参数
o主要结构参数
之 气 升 式 发 酵 罐 1）反应器径高比H/D（5~9） 2）导流筒径与罐径比DE /D（0.6~0.8） 3）空气喷嘴直径与反应器直径比Dl/D
o 操作特征
1）平均循环时间tm 2）液气比R=Vc/Vg 3）溶氧传质
• 空气喷射装置
之 气 升 式 发 酵 罐
BIOHOCH® 反应器
之 气 升 式 发 酵 罐
径向流喷射器是核心元 件。空气和水相对喷入， 含极大能量的水使空气 分散成又细又均匀的气 泡。循环管保证流向及 液体充分曝气。
BIOHOCH® 反应器处理工业废水技术
BIOHOCH® 反应器的特点： 之 气 升 式 发 酵 罐 紧凑，无噪音，无异味 — 因为反应器很高，故占地 面积小，不会受噪音和气味侵扰 经济 — 氧利用率高保证能量节省80% 可靠性 — 反应器易于进入，优质的防腐处理比混凝 土更不易泄漏。一旦泄漏发生，也可立即监控。一 套完整的系统保证废水不会无控制流出 。
适 用 范 围
5m3以下小发酵罐
大型发酵罐
结构简单，加工容 加工方便，提高 优 流速大，传热系数 易，罐内死角少， 传热推动力的温 点 大，降温效果较好。 容易清洗灭菌 差。 传热壁较厚，冷却 冷却水较高时，降 缺 水流速低，降温效 温困难，弯曲位置 点 果差。 易腐蚀。
用水量较大。
在罐外安装板式或螺旋板式热交换器，采用无菌空气使发酵液
泵
L
特点及应用
o 特点
之 气 升 式 发 酵 罐 1）反应溶液分布均匀 2）较高的溶氧速率和溶氧效率 3）剪切力小，对生物细胞损伤小 4）传热良好 5）结构简单，易于加工制造 6）操作和维修方便 7）易于放大设计和模拟
o 应用
酵母生产、单细胞蛋白生产、细胞培养 酶制剂和有机酸等发酵生产、废水生化处理
第一章 通风发酵罐
• 应用：
• 生产酵母、单细胞蛋白、氨基酸、有机酸、酶制剂、 抗生素、维生素等
• 类型：
机械搅拌发酵罐 气升环流发酵罐 常用通风发酵罐 自吸式发酵罐 通风固相发酵设备
通风发酵罐
机械搅拌发酵罐
• 工作原理
自吸式发酵罐
• • • 机械搅拌自吸式 喷射自吸式 溢流喷射自吸式
耙式消泡器 旋风离心式
叶轮离心式
之 机 械 搅 拌 发 酵 罐
碟片式消泡器
刮板式消泡器
• 联轴器及轴承
之 机 械 搅 拌 发 酵 罐
• 大型发酵罐搅拌轴较长，常分为二至三段，用 联轴器使上下搅拌轴成牢固的刚性联接。
• 常用的联轴器有鼓形及夹壳形两种。
联轴器
• 小型的发酵罐可采用法兰将搅拌轴连接。
进行循环冷却。
机械搅拌通风发酵罐的几何尺寸及体积
之 机 械 搅 拌 发 酵 罐↑Biblioteka B↑• 尺寸
H D 1.7～3.5 B D 1 8～1 12 S Di 2～5
↑
D
Di D 1 2 ～1 3 C Di 0.8～ 1.0 H0 D 2
• 体积
↑
Di
• 椭圆形封头体积：
π 2 π 2 π 2 1 V1 D hb D ha D hb D 4 6 4 6
• 发酵罐的基本条件：
(1) 具有适宜的径高比； (2) 能够承担一定压力；
(3) 保证必需的溶解氧；
(4) 具有足够的冷却面积； (5) 尽量减少死角，灭菌彻底，避免染菌；
(6) 轴封严密。
机械搅拌发酵罐的结构
2
之 机 械 搅 拌 发 酵 罐
• 大型发酵罐结构
1－轴封 ； 2、20－人孔； 3－梯； 4－联轴； 5－中间轴承； 6－温度计接口； 7－搅拌叶轮； 8－进风管； 9－放料口； 10－底轴承； 11－DO电极接口；12－冷却管； 13－搅拌轴； 14－取样管； 15－轴承座； 16－传动皮带； 17－电机； 18－压力表； 19－取样口； 21－进料口； 22－补料口； 23－排气口； 24－回流口； 25－视镜； 图2.1 大型发酵罐结构图