厌氧发酵罐
发酵工程第7讲
在罐身上的接管有冷却水进出管、进空气管、取样管、 温度计管和测控仪表接口。
（6）罐体几何尺寸： D/H：1：1.5~4 发酵罐公称容积：V0=Vc+Vb
Vc筒身容积，Vb底封头容积。 Vb底封头容积可根据封头的形状、 直径及壁厚查有关化工手册求得。
也可近似地用下式计算。 V0=Vc+Vb= (π/4)D2×H+0.15D3
2
厌氧发酵罐
厌氧发酵也称静止培养，其设备 和工艺都较好氧发酵简单。 2 .1 酒精发酵罐： 2 .1.1罐体：D/H 1：1.3~1.4 盖和底为圆锥成碟形。 1：糖化醪进口 2：成熟醪排 出口 3：CO2排出回收口 4，5：人孔 6：蛇管 7：温包 8：取样口 9：安全阀
2 .1.2传热系统：蛇管、表面 冷却，一般0.25m2/m3
D罐直径，H罐筒身高
1.1.2 搅拌系统 功能：打碎气泡，均匀培养基， 使液体产生轴向和径向流动。 包括：驱动电机、搅拌轴； 涡轮搅拌器、搅拌叶；挡板； 轴封（端面轴封）
有上、下伸轴：罐体积特别大，使用下伸轴可降低重心， 缩短轴长度，转动时噪音小，但轴封要求严格。
1.1.2.1搅拌器：
搅拌器有轴向式（桨叶式、螺旋桨式）和径向式（涡轮 式）两种。
谢
谢！
d：涡轮搅拌器直径 (m) D：罐内径 (m) W：挡板宽度(m) B：底层搅拌叶到罐底的距离(m) S：两搅拌叶之间的间距(m)
搅拌器的档数根据液体的深度（H） 确定，凡H≤D时用一档，当H﹥D时 用多档，但S﹤D
1.1.2.7搅拌器功率的计算：
搅拌的输出功率P(W)与流体的性质、容器的结构尺寸、液位 高度、重力加速度(g)、搅拌器的形式、搅拌器的速度及有无 档板等有关。
厌氧发酵设备概述
酒精发酵罐的结构
发酵罐的冷却装置，对于中小型发酵罐，多采用罐外壁喷淋膜状冷却。对于大型发酵罐，罐内装冷却蛇管或罐内蛇管和罐外喷淋联合冷却装置。此外，也有采用罐外列管式喷淋冷却的方法。
酒精发酵罐工作时，罐内不同高度的发酵液中二氧化碳含量有所不同，发酵液中形成一个二氧化碳含量的浓度梯度。一般罐底液层气泡密集程度较高，发酵液相对密度小。罐上部液层二氧化碳气泡密集程度较低，发酵液相对密度大。于是相对密度小的底部发酵液就具有上浮的提升力。同时，上升的二氧化碳气泡对周围的液体也具有一种拖曳力，拖曳力和液体上浮的提升力相结合则构成气体搅拌作用，使罐内发酵液不断循环混合和热交换。因此，酒精发酵罐一般不配置机械搅拌器。但当发酵罐容量较大，罐内产生的二氧化碳气量较少时可配置侧向搅拌器。
二、酒精连续发酵设备1、糖蜜原料制酒精的连续发酵设备该流程由9个发酵罐组成，酵母和糖蜜同时连续流加入1号罐内，并依次流经各罐，最后从9号罐排出。除了在酒母槽通入空气之外，在1号罐内也同样通入适量的空气，或增大酵母接种量，维持1号罐内工艺所要求的酵母数。连续发酵周期结束，则储存于每罐的发酵液，先从末罐按逆向顺序依次排出，入蒸馏塔蒸馏。而空罐则依次进行清洗灭菌待用。二氧化碳则由各罐罐顶排入总汇集罐，再送往二氧化碳车间，进行综合利用。
二、联合罐联合罐，又称通用罐。在发酵生产上的用途与锥形罐相同，既可做发酵罐，又可做储酒罐，也能用于多罐法和一罐法生产。联合罐对缩短生产周期、节省投资和生产费用有显著效果。
联合罐为直立圆柱形罐，顶部封头为椭球形或碟形，底部封头为锥形或浅锥形，以便回收酵母等沉淀物和排除洗涤水，因其表面积与容量之比较小，罐的造价较低。罐的中上部设有一段双层冷却板，采用乙二醇溶液或液氨冷却。由于冷却夹套在中上部，上部酒液冷却后，密度增加，沿罐壁下降，底部酒液从罐中心上升，形成对流，使罐内温度均匀。为了加强酒液冷却时的自然对流，在罐的底部酵母层的上方设置一个二氧化碳喷射环，当二氧化碳在罐中心向上鼓泡时，酒液运动使底部出口处的酵母浓度增加，便于回收。
生物反应器(发酵罐)5
直接连在轴上
因转速低，强度不大
离心式消泡器
装于罐顶；
碟片式消泡器
适于下伸轴罐
图 消泡器的安装
梳齿式打泡器
耙式打泡器
半封闭涡轮消泡器
离心式消泡器
碟片式消泡器
图37 碟片式消泡器
8、其它 配置
罐顶： 人孔、视镜（冲洗管）及镜灯、进料管、
补料管、排气管、接种管、压力表接管、
定子 （导轮）
自吸式发酵罐的充气原理：
启动前转子被液体浸没；转子高速旋转，液体、空 气在离心力作用下被甩向外缘，在转子的中心处形成 负压；于是将罐外的空气通过搅拌器中心的吸入管而 被吸入罐内；通过导轮使气液均匀分布甩出，并使空 气在循环的发酵液中分裂成细微的气泡。 自吸式发酵罐在搅拌的同时完成了充气作用。
. Z = 0.5
4、空气分布装置
作用： 通入无菌空气并使空气分散均匀 位置： 罐底中央 类型：
1） 环形管
2） 单管式
环径 = 0.8 d ; 多喷孔，向下；易堵
普遍采用
向下的管口距罐底约30～60mm 分散器 （防止空气喷击、蚀穿罐底）
单管式空气分布装置
5、换热装置 夹套式
竖式蛇管
竖式列管
据经验表明，发酵罐热交换用的竖立的列管、排管或蛇管 也可起相应的挡板作用
图 竖立的列管/排管也可以
图 全挡板条件下的搅拌流型
全挡板条件---
在一定转数下再增加附件而轴功率仍保持 不变。
W D
. Z = 0.5
D ---- 罐直径 W ---- 挡板宽度 Z ---- 挡板片数
( 0.1～0.2) D D
g ——空气黏度(N· m-2) s· l ——液体黏度(N· m-2) s·
通用式厌氧发酵罐的设计
目录目录 (I)摘要 (III)Abstract (IV)第一章前言 (1)1 引言 (1)2餐厨垃圾处理处置现状 (1)2.1 粉碎直排 (1)2.2 肥料化处理 (2)2.3 饲料化处理 (2)2.4 生物发酵制氢技术 (2)2.5 厌氧发酵技术 (3)3 厨余垃圾厌氧发酵技术详探 (4)第二章：工艺计算 (6)2.1初始设计参数 (6)2.2 设计计算参数 (6)2.3反应器的传热计算 (7)2.4确定夹套里水的质量流量 (8)第三章发酵罐的结构设计 (9)3.1 发酵罐尺寸的初选 (9)3.2 发酵罐搅拌器的选型 (10)3.3 发酵罐传热元件的设计 (11)3.3.1 传热元件的选取 (11)3.3.2 夹套的尺寸及连接型式 (12)3.4 发酵罐的具体尺寸的设计计算 (13)3.4.1 发酵罐筒体厚度设计计算 (13)3.4.2 封头厚度计算 (14)3.4.3夹套的壁厚计算 (16)3.5 发酵罐搅拌功率计算及电机的选型 (16)3.5.1搅拌功率计算 (16)3.5.2 电机的选型 (16)3.6 传动装置及选型 (17)3.6.1减速器的选取 (17)3.6.2 联轴器的选择 (17)3.6.3 搅拌轴的设计 (18)3.6.3.1 搅拌轴强度预算 (18)3.6.3.2 按扭矩和弯矩合成计算轴强度 (19)3.6.3.3 搅拌轴临界转速的校核 (21)3.6.4 凸缘法兰的选型 (23)3.6.5 安装底盖的选型 (24)3.6.6螺栓强度的校核 (25)3.7 水压试验 (26)3.8接管及管法兰的设计 (27)第四章发酵罐的附件的选取 (29)4.1 视镜的选取 (29)4.2 温度计测量元件 (29)4.3 挡板的选型 (30)4.4 支座的选型 (30)4.5 转轴的密封 (32)4.6焊接结构设计 (33)结论 (35)致谢 (36)参考文献 (37)附录 (39)50L通用式厌氧发酵罐的设计摘要本设计介绍了餐厨垃圾的成分、特点，综述了目前处理厨余垃圾的基本方法：饲料化技术、堆肥化处理技术、生物厌氧发酵技术。
污泥厌氧发酵罐安全操作及保养规程
污泥厌氧发酵罐安全操作及保养规程污泥厌氧发酵罐是一种机械设备，用于处理工业废水、生活污水等各类污水。
在使用过程中，需要遵循一些操作安全规程及保养维护措施，以确保设备的正常运行和人员的生命安全。
本文将介绍污泥厌氧发酵罐的操作安全规程及保养维护措施。
一、操作安全规程1.操作前的准备：在操作前，需要确保设备处于停止状态，并关闭设备的电源和进出口阀门。
操作前应仔细检查设备各部件是否正常运转，如发现异常情况，应及时排除。
2.操作时的注意事项：在操作时，应根据实际情况调整设备的进出口阀门，调整污泥的进出口流量。
同时需要定期对设备的温度、压力等参数进行检测，发现异常情况及时排除。
3.废物处理：在处理废物时，需要将废物放入设备的进料口，并根据需要调节设备运行的时间和速度。
处理完毕后，应关闭进出口阀门，并将残留物取出。
4.清洗保养：设备需要每隔一段时间进行清洗保养，以防止污泥在设备中积聚。
在清洗时，应先关闭设备进出口阀门，将设备内的污泥清空。
然后，使用清水进行彻底清洗，清洗完毕后进行充分的干燥。
5.技术操作培训：在进行技术操作前，需要进行相关的技术操作培训。
操作人员需要了解设备的构造、工作原理、操作规程和保养维护措施，并掌握相关的操作技术。
二、保养维护措施1.设备日常维护：日常维护包括设备的清洗、检查和更换部件。
设备的清洗需要使用清洁水进行，不得使用腐蚀性较强的化学品。
检查时要定期检查设备的各个部位是否正常运转，如发现异常状况要及时处理。
更换部件时要选用与原件相同的规格和型号，不得随意更换。
2.设备定期检修：定期检修包括设备的全面检查和更换损坏的部件。
一般情况下，设备每年进行一次全面检修和维护，具体时间视设备情况而定。
3.污泥的处理：在设备运行一段时间后，会在设备日常维护的过程中，产生大量污泥。
对污泥的处理需要根据实际情况进行，可以选择沉淀、浓缩、压滤、干化等方法进行处理。
4.定期润滑：设备的润滑是保持设备正常运转的重要保养措施，需要定期进行。
CSTR厌氧发酵罐工作基础学习知识原理
CSTR厌氧发酵罐工作基础学习知识原理CSTR（Continuous Stirred Tank Reactor）厌氧发酵罐是一种连续搅拌型反应器，广泛应用于生物质转化、生物能源生产和废弃物处理等领域。
它的原理是利用微生物在缺氧条件下进行代谢，将有机废弃物转化为产气、产酒精等有用产品。
1.搅拌机械：CSTR厌氧发酵罐内设置了搅拌机械，通过机械搅拌使发酵罐内的微生物和废弃物充分混合，提高反应效率。
搅拌还有助于维持反应器内的温度均匀。
2.类反应器结构：CSTR厌氧发酵罐采用了连续流动的方式，将废弃物和微生物持续输入，产物持续流出，保持了恒定的反应体积和反应时间。
这种连续流动的结构可以提高反应效率，稳定运行。
3.温度控制：CSTR厌氧发酵罐内的反应需要在适宜的温度下进行，常见的温度范围为35-40℃。
一般通过外部加热或制冷装置来控制反应器的温度，确保微生物代谢的正常进行。
4.pH控制：CSTR厌氧发酵罐内的反应需要在适宜的pH范围内进行，常见的pH范围为6.5-7.5、过高或过低的pH值会抑制微生物的生长和代谢，影响反应效果。
可通过加入酸碱溶液来控制反应器内的pH值。
5.气体排放与收集：厌氧发酵过程中产生的气体，如甲烷、二氧化碳等，需要及时排放和收集。
排放通常通过气体排放管道进行，收集则通过气体收集设备，如气包或气体分析仪器进行。
收集的气体可以用于能量转换或其他化学反应。
1.连续操作：CSTR厌氧发酵罐采用了连续流动的结构，可以进行连续操作，大大提高了生产效率。
同时，连续流动结构还能够稳定反应条件，减少不均匀反应带来的问题。
2.反应效率高：CSTR厌氧发酵罐内设置了搅拌机械，能够使废弃物和微生物充分混合，提高反应效率。
同时，由于反应器内的体积固定，所以反应时间也是恒定的，进一步提高了反应效率。
3.应用广泛：CSTR厌氧发酵罐可以处理多种有机废弃物，如农业废弃物、食品废料、城市垃圾等。
通过将这些有机废弃物转化为燃气、肥料等有用产品，同时还可以减少环境污染，实现资源的再利用。
第6章 生物反应器
第6章生物反应器生物反应器就是指提供适宜细胞生长和产物形成的各种条件，促进细胞的新陈代谢，在低消耗下获得高产量的一种反应设备。
一个优良的发酵罐应具备的条件：1)结构简单;2)不易染菌;3)良好的液体混合性能;4)较高的传质传热速率;5)单位时间单位体积的生产能力高;6)同时还应具有配套而又可靠的检测和控制仪表。
工业生产用的发酵罐趋向大型化和自动化。
6.1 通风发酵罐一、通用式发酵罐又称机械搅拌通气式发酵罐，使之既有机械搅拌装置，又有压缩空气分布装置的发酵罐。
1、工作原理是利用机械搅拌器的作用，使空气和发酵液充分混合，提高发酵液的溶解氧。
一个好的通用式发酵罐的基本条件：1)具有适宜的径高比；通常H/D = 2～4，罐身长有利于氧的溶解2)能承受一定压力；水压试验压力为工作压力的1.5倍，即0.38MPa3)搅拌通风装置要能使气泡分散细碎，气液充分混合，保证发酵液必须的溶解氧，提高氧的利用率4)具有足够的冷却面积；5)罐内应抛光，尽量减少死角，使灭菌彻底，避免染菌；6)搅拌器的轴封应严密，尽量减少泄漏。
2、结构特点发酵罐主要部件包括罐身、搅拌器、轴封、消泡器、联轴器、空气分布器、挡板、冷却装置、人孔及视镜等。
1) 罐体罐体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2) 搅拌器和搅拌轴其作用一是打碎空气气泡，增加气－液接触界面，以提高气－液间的传质速率；二是为了使发酵液充分混和，液体中的固形物料保持悬浮状态。
3) 挡板其作用是为防止发酵液随搅拌器运转而产生旋涡，以提高混合效果。
4) 空气分布器其作用是将无菌空气引入到发酵液中同时初步分散气泡。
5) 冷却装置在发酵过程中，细胞呼吸和机械搅拌都将产生一定热量，为了保证发酵在一定温度下进行，必须将这些热量及时移去，因此需要设置冷却装置。
6) 消泡器分耙式消泡器和半封闭涡轮消泡器二、机械搅拌自吸式发酵罐利用机械搅拌的高速旋转而吸入空气的一种发酵罐。
厌氧发酵罐使用方法说明书
厌氧发酵罐使用方法说明书使用方法说明书一、产品概述本说明书是针对厌氧发酵罐的使用方法进行详细说明，以帮助用户顺利操作和维护设备。
二、设备说明1. 设备名称：厌氧发酵罐2. 设备型号：XXX型号3. 设备尺寸：根据用户需求定制4. 设备重量：根据用户需求定制5. 设备材质：不锈钢三、安装要求1. 设备安装需由专业技术人员进行，确保安装过程符合相关标准和要求。
2. 安装位置应选择通风良好、安全稳定的场所，以保证设备的正常运行。
3. 设备安装完成后，需进行检查和试运行，确保各功能正常。
四、操作步骤1. 打开主控柜电源，确保供电正常。
2. 运行主控系统，在界面上选择相应的操作选项。
3. 根据实际需要，设置温度、压力等相关参数。
4. 加入发酵物料，注意控制投料量和投料时间。
5. 启动设备，等待发酵过程完成。
6. 发酵完毕后，停止设备运行，将发酵物料转移或清理干净。
7. 关闭主控柜电源，确保设备安全。
五、维护保养1. 定期检查设备胶管、阀门等易损件的损耗情况，如有磨损或老化应及时更换。
2. 清洁设备内部，确保无残留物和异味。
3. 定期检查电源线路和电器元件的连接情况，确保设备供电正常。
4. 对设备进行定期润滑，确保机械部件的正常运转。
六、安全注意事项1. 遵守操作规程，不得擅自更改设备参数或操作方式。
2. 使用过程中避免将手或其他物体伸入设备内部。
3. 发现设备异常情况时，及时停止使用并联系售后服务。
4. 在对设备进行维护保养时，应先将电源切断，以确保人身和设备安全。
七、故障排除1. 设备无法启动：检查电源线是否接触良好，确保供电正常；检查控制系统是否故障。
2. 温度过高或过低：检查温度传感器是否损坏，更换并重新设置温度参数。
3. 压力异常：检查压力传感器是否损坏，更换并重新设置压力参数。
八、售后服务1. 本产品提供一年免费保修服务，自购买之日起计算。
2. 在保修期内，如设备出现故障，可联系售后服务人员进行处理。