本篇文章給大家談?wù)劇镀【瓢l(fā)酵罐的作用》對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)，希望對(duì)各位有所幫助。

本文目錄一覽：

• 1、啤酒發(fā)酵罐充入壓縮空氣的原因
• 2、發(fā)酵罐的分類、工作原理、適用范圍、優(yōu)缺點(diǎn)
• 3、葡萄酒發(fā)酵罐和啤酒發(fā)酵罐有區(qū)別嗎?
• 4、試?yán)e幾種啤酒發(fā)酵設(shè)備，并闡明其特點(diǎn)。

啤酒發(fā)酵罐充入壓縮空氣的原因

能給啤酒更飽滿、更柔滑的質(zhì)感。

工作原理內(nèi)循環(huán)帶升式發(fā)酵罐外循環(huán)帶升式發(fā)酵罐循環(huán)管高度是影響循環(huán)效率的主要因素，實(shí)踐證明不應(yīng)少于4m。與通用式發(fā)酵罐比較，它具有以下優(yōu)點(diǎn)：(a)發(fā)酵罐內(nèi)沒有攪拌裝置，清洗方便，加工容易。(b)由于取消了攪拌用的電機(jī)，而通風(fēng)量與通用式發(fā)酵罐大致相等，所以動(dòng)力消耗有很大降低。

文氏管發(fā)酵設(shè)備其原理是用泵將發(fā)酵液壓入文氏管中，由于文氏管的收縮段中液體的流速增加，形成負(fù)壓將空氣吸入，并使氣泡分散與液體混合，增加發(fā)酵液中的溶解氧。

發(fā)酵罐的分類、工作原理、適用范圍、優(yōu)缺點(diǎn)

常見的分類

小型發(fā)酵罐：如實(shí)驗(yàn)使用，一般為單批發(fā)酵；

單批發(fā)酵罐：裝料、滅菌、接種、發(fā)酵等在一個(gè)罐內(nèi)完成；批量小、生產(chǎn)成本高，污染率高，自動(dòng)化率低、人工投入大、但一次性投入??；

連續(xù)發(fā)酵罐：由一套設(shè)備串聯(lián)組成，原料先滅菌后，連續(xù)從進(jìn)料口送入發(fā)酵罐，初期同時(shí)要送入菌種，發(fā)酵好的產(chǎn)品從發(fā)酵罐的出料口出來，因此可以“較長(zhǎng)期”連續(xù)生產(chǎn)，大批量生產(chǎn)、生產(chǎn)成本低，污染率低，可以自動(dòng)化、耗人工少，但一次性投入很大；

葡萄酒發(fā)酵罐和啤酒發(fā)酵罐有區(qū)別嗎?

當(dāng)然有的，區(qū)別還很大

啤酒是低溫發(fā)酵，發(fā)酵罐有保溫層，一般是夾層罐，而且要保持低溫，要有制冷系統(tǒng)

葡萄酒是常溫發(fā)酵，而且葡萄酒發(fā)酵會(huì)釋放大量的熱，有個(gè)降溫水循環(huán)就解決了

試?yán)e幾種啤酒發(fā)酵設(shè)備，并闡明其特點(diǎn)。

啤酒發(fā)酵設(shè)備-發(fā)酵罐介紹 發(fā)酵罐：承擔(dān)產(chǎn)物的生產(chǎn)任務(wù)。它必須能夠提供微生物生命活動(dòng)和代謝所要求的條件，并便于操作和控制，保證工藝條件的實(shí)現(xiàn)，從而獲得高產(chǎn)。

一個(gè)優(yōu)良的發(fā)酵罐裝置和組成

(1)應(yīng)具有嚴(yán)密的結(jié)構(gòu)

(2)良好的液體混合特性

(3)好的傳質(zhì)相傳熱速率

(4)具有配套而又可靠的檢測(cè)，控制儀表啤酒發(fā)酵設(shè)備-發(fā)酵罐發(fā)展歷史 第一階段：1900年以前，是現(xiàn)代發(fā)酵罐的雛形，它帶有簡(jiǎn)單的溫度和熱交換儀器。

第二階段：1900-1940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(jī)械攪拌開始用在小型的發(fā)酵罐中。

第三階段：1940-1960年，機(jī)械攪拌，通風(fēng)，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(cè)和控制方面已出現(xiàn)，耐蒸汽滅菌的在線連續(xù)測(cè)定的pH電極和溶氧電極，計(jì)算機(jī)開始進(jìn)行發(fā)酵過程的控制。發(fā)酵產(chǎn)品的分離和純化設(shè)備逐步實(shí)現(xiàn)商品化。

第四階段：1960-1979年，機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐的容積增大到80-150m3。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題。計(jì)算機(jī)開始在發(fā)酵工業(yè)上得到廣泛應(yīng)用。

第五階段：1979年至今。生物工程和技術(shù)的迅猛發(fā)展，給發(fā)酵工業(yè)提出了新的課題。于是，大規(guī)模細(xì)胞培養(yǎng)發(fā)酵罐應(yīng)運(yùn)而生，胰島素，干擾素等基因工程的產(chǎn)品走上商品化。啤酒發(fā)酵設(shè)備-發(fā)酵罐的特點(diǎn) (1)發(fā)酵罐與其他工業(yè)設(shè)備的突出差別是對(duì)純種培養(yǎng)的要求之高，幾乎達(dá)到十分苛刻的程度。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)。

(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。在發(fā)酵罐的自動(dòng)化方面，作為參數(shù)檢測(cè)的眼睛如pH電極，溶解氧電極，溶解CO2電極等的在線檢測(cè)在國(guó)外巳相當(dāng)成熟。發(fā)酵檢測(cè)參數(shù)還只限于溫度，壓力，空氣流量等一些最常規(guī)的參數(shù)。啤酒發(fā)酵設(shè)備-發(fā)酵罐的種類發(fā)酵工業(yè)上最常用的是通風(fēng)攪拌罐。除了通風(fēng)攪拌發(fā)酵罐外，其它型式的發(fā)酵罐如：氣提式發(fā)酵罐，壓力循環(huán)發(fā)酵罐，帶超濾膜的發(fā)酵罐等。

典型發(fā)酵設(shè)備：種子制備設(shè)備、主發(fā)酵設(shè)備、輔助設(shè)備(無菌空氣和培養(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)備發(fā)酵罐工藝操作條件

1。溫度:25～40℃。

2。壓力:0～1kg/cm3(表壓)。

3。滅菌條件;溫度100～140℃，壓力0～3kg/cm3(表壓)。

4。pH:2～11。

5。需氧量:0。05～0。3kmo1/m3·h。

6。通氣量:0。3～2VVM。

7。功率消耗:0。5～4kW/m3。

8。發(fā)酵熱量:5000～20000kcal/m3。h。啤酒發(fā)酵設(shè)備-發(fā)酵罐的類型 1。按微生物生長(zhǎng)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(jìn)行的；需要強(qiáng)烈的通風(fēng)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。不需要通氣。

2。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。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。這兩類發(fā)酵罐是采用不同的手段使發(fā)酵罐內(nèi)的氣，固，液三相充分混合，從而滿足微生物生長(zhǎng)和產(chǎn)物形成對(duì)氧的需求。

3。按容積分類

一般認(rèn)為500L以下的是實(shí)驗(yàn)室發(fā)酵罐;500-5000L是中試發(fā)酵罐;5000L以上是生產(chǎn)規(guī)模的發(fā)酵罐。密閉厭氧發(fā)酵罐

對(duì)這類發(fā)酵罐的要求是：能封閉；能承受一定壓力;有冷卻設(shè)備;罐內(nèi)盡量減少裝置，消滅死角，便于清洗滅菌。

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。

它的容積常大于50m3，H:Dt=1-2，罐的上，下部都是錐形的。

上部有物料口，冷卻水口，CO2和氣體出口，人孔和壓力表開口等。

溫度控制采用罐內(nèi)蛇管和罐外壁直接水噴淋相結(jié)合，排料管在罐的底部。

一，酒精發(fā)酵罐

酵母將糖轉(zhuǎn)化為酒精高轉(zhuǎn)化率條件

(1)滿足酵母生長(zhǎng)和代謝的必要工藝條件

(2)一定的生化反應(yīng)時(shí)間

(3)及時(shí)移走在生化反應(yīng)過程中將釋放的生物熱

酒精發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)要求：滿足工藝要求，有利于發(fā)酵熱的排出，從結(jié)構(gòu)上有利于發(fā)酵液的排出，有利于設(shè)備清洗，維修以及設(shè)備制造安裝方便等問題。

啤酒發(fā)酵設(shè)備-發(fā)展趨勢(shì) 近年來，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。大型化的目的是：

(1)由于大型化，使啤酒質(zhì)量均一化;由于啤酒生產(chǎn)的罐數(shù)減少，使生產(chǎn)合理化，降低了主要設(shè)備的投資。

發(fā)酵容器材料的變化。由陶器向木材---水泥----金屬材料演變?，F(xiàn)在的啤酒生產(chǎn)，后兩種材料都在使用。我國(guó)大多數(shù)啤酒發(fā)酵容器為內(nèi)有涂料的鋼筋水泥槽，新建的大型容器一般使用不銹鋼。

(2)開放式發(fā)酵容器向密閉式轉(zhuǎn)變。

小規(guī)模生產(chǎn)時(shí)，一般用開放式，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。隨著啤酒生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，發(fā)酵容器大型化，并為密閉式。從開放式轉(zhuǎn)向密閉發(fā)酵的最大問題是發(fā)酵時(shí)被氣泡帶到表面的泡蓋的處理。可用吸取法分離泡蓋。

(3)密閉容器的演變。

原來是在開放式長(zhǎng)方形容器上面加弓形蓋子的密閉發(fā)酵槽；隨著技術(shù)革新過渡到用鋼板，不銹鋼或鋁制的臥式圓筒形發(fā)酵罐。后來出現(xiàn)的是立式圓筒體錐底發(fā)酵罐。目前使用的大型發(fā)酵罐主要是立式罐，如奈坦罐，聯(lián)合罐，朝日罐等。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)。啤酒前，后發(fā)酵設(shè)備及計(jì)算。啤酒發(fā)酵設(shè)備-前后發(fā)酵設(shè)備(一)前發(fā)酵設(shè)備

傳統(tǒng)的前發(fā)酵槽均置于發(fā)酵室內(nèi)，發(fā)酵槽大部分為開口式。前發(fā)酵槽可為鋼板制，常見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。形式以長(zhǎng)方形或正方形為主。前發(fā)酵槽內(nèi)要涂布一層特殊涂料作為保護(hù)層。采用不飽和聚脂樹脂，環(huán)氧樹脂或其他特殊涂料較為廣泛，但還未完全符合啤酒低溫發(fā)酵的防腐要求。

前發(fā)酵槽的底略有傾斜，利于廢水排出離槽底10-15cm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。前發(fā)酵槽的冷卻面積，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)下面啤酒發(fā)酵取每立方米發(fā)酵液約為0。2平方米冷卻面積，蛇管內(nèi)通入0-2度的冰水。注意CO2的排放，防止中毒。

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。

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0-2℃，特殊產(chǎn)品要求達(dá)到-2℃左右。后發(fā)酵過程殘?zhí)禽^低，發(fā)酵溫和，故槽內(nèi)一般無須再裝置冷卻蛇管。貯酒室的建筑結(jié)構(gòu)和保溫要求，均不能低于前發(fā)酵，室內(nèi)低溫的維持，是借室內(nèi)冷卻排管或通入冷風(fēng)循環(huán)而得。后發(fā)酵槽是金屬的圓筒形密閉容器，有臥式和立式兩種。工廠大多數(shù)采用臥式。發(fā)酵過程中需飽和CO2，后發(fā)酵槽應(yīng)制成耐壓0。1-0。2MPa表壓的容器。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。后發(fā)酵槽的材料，一般用A3鋼板制造，內(nèi)壁涂以防腐層。貯酒槽全部放置在隔熱的貯酒室內(nèi)，維持一定的后酵溫度。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)酵過程的調(diào)節(jié)和操作。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。通道內(nèi)保持常溫，開啟發(fā)酵液的管道和閥門都接通到通道里。啤酒發(fā)酵設(shè)備-新型啤酒發(fā)酵設(shè)備1。圓筒體錐底發(fā)酵耀

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)。錐形罐可單獨(dú)用于前發(fā)酵或后發(fā)酵，還可以將前，后發(fā)酵合并在該罐進(jìn)行(一罐法)。這種設(shè)備的優(yōu)點(diǎn):在于能縮短發(fā)酵時(shí)間，而且具有生產(chǎn)上的靈活性，故能適合于生產(chǎn)各種類型啤酒的要求。

設(shè)備特點(diǎn)

這種設(shè)備一般置于室外。已滅菌的新鮮麥汁與酵母由底部進(jìn)入罐內(nèi);發(fā)酵最旺盛時(shí)，使用全部冷卻夾套，維持適宜的發(fā)酵溫度。冷媒多采用乙二醇或酒精溶液，也可使用氨(直接蒸發(fā))作冷媒;CO2氣體由罐頂排出。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。在罐底裝有凈化的CO2充氣管。罐身裝有取樣管和溫度計(jì)接管。設(shè)備外部包扎良好的保溫層，以減少冷量損耗。

優(yōu)點(diǎn):

(1)是能耗低，采用的管徑小，生產(chǎn)費(fèi)用可以降低。

(2)最終沉積在錐底的酵母，可打開錐底閥門，把酵母排出罐外，部分酵母留作下次待用。

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。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。2.通用罐

用于多罐法及一罐法生產(chǎn)。因而它適合多方面的需要，故又稱該類型罐為通用罐。

結(jié)構(gòu):主體是一圓柱體，是由7層1。2m寬的鋼板組成?？偟谋砻娣e是378m3，總體積765m3。

聯(lián)合罐是由帶人孔的薄殼垂直圓柱體，拱形頂及有足夠斜度以除去酵母的錐底所組成。錐底的形式可與浸麥槽的錐底相似。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?；A(chǔ)圓柱體壁上部的形狀是按照罐底的斜度來確定的。有30個(gè)鐵錨均勻地分埋入圓柱體壁中，并與罐焊接。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25。4cm厚的空心層以絕緣。

3。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。其高度與直徑比為1:1-2:1外部設(shè)有冷卻夾套，冷卻夾套包圍罐身與罐底。外面用泡沫塑料保溫內(nèi)部設(shè)有帶轉(zhuǎn)軸的可動(dòng)排油管，用來排出酒液，并有保持酒液中CO2含量均一的作用。

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。

(1)利用離心機(jī)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。

優(yōu)點(diǎn):

三種設(shè)備互相組合，解決了前，后發(fā)酵溫度控制和酵母濃度的控制問題，加速了酵母的成熟。使用酵母離心機(jī)分離發(fā)酵液的酵母，可以解決酵母沉淀慢的缺點(diǎn)利用凝聚性弱的酵母進(jìn)行發(fā)酵，增加酵母與發(fā)酵濃接觸時(shí)間，促進(jìn)發(fā)酵液中乙醛和雙乙酰的還原，減少其含量。啤酒發(fā)酵設(shè)備-啤酒的連續(xù)發(fā)酵罐種類1。兩個(gè)攪拌罐和一個(gè)酵母分離罐串聯(lián)起來，加入酒花的麥芽汁流加入第一個(gè)攪拌罐，經(jīng)發(fā)酵后，成熟啤酒從分離罐中流出。這種流程已達(dá)到日產(chǎn)100m2的規(guī)模。

2。由數(shù)個(gè)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。

還有一個(gè)由主發(fā)酵塔和一個(gè)發(fā)酵塔組成，發(fā)酵周期40，50小時(shí)，連續(xù)發(fā)酵兩個(gè)月，各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均優(yōu)于間歇法。

丙酮—丁醇發(fā)酵罐

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。頂蓋和底部采用球形封頭，罐內(nèi)表面平整光滑，無內(nèi)部件，采用表面噴淋冷卻。種子罐采用夾套冷卻。一，機(jī)械攪拌發(fā)酵罐

機(jī)械攪拌發(fā)酵罐是發(fā)酵工廠常用類型之一。它是利用機(jī)械攪拌器的作用，使空氣和醪液充分混合促使氧在醪液中溶解，以保證供給微生物生長(zhǎng)繁殖，發(fā)酵所需要的氧氣。

啤酒發(fā)酵設(shè)備-發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)1，罐體

2，攪拌器和擋板

3，消泡器

4，聯(lián)軸器及軸承

5，變速裝置

6，空氣分布裝置

7，軸封

8，冷卻裝置

罐體

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(duì)于大型發(fā)酵罐可用襯不銹鋼板或復(fù)合不銹鋼制成，襯里用的不銹鋼板厚為2-3毫米。為了滿足工業(yè)要求，在一定壓力下操作，空消或?qū)嵪逓橐粋€(gè)受壓容器，通常滅菌的壓力為2。5公斤/厘米2(絕對(duì)壓力)。

攪拌器

攪拌器有平葉式，彎葉式，箭葉式三種其作用是打碎氣泡，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。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。

通用發(fā)酵罐的攪拌槳類型

(1)通用發(fā)酵罐的攪拌槳最廣泛使用的是平葉渦輪攪拌槳，國(guó)內(nèi)采用的大多數(shù)是六平葉式，其各部分尺寸比例已規(guī)范化。這種攪拌槳具有很大的循環(huán)液體輸送量，功率消耗大。因此特別適用于絲狀菌發(fā)酵。

（2)船用螺旋攪拌器，它具有比渦輪槳更為強(qiáng)烈的軸向流動(dòng)，但是氧傳遞效率低。

(3)振動(dòng)混合器，盡管可以提供較高的氧傳遞效率，但剪切力較低。

(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。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)酵過程中功率變化相對(duì)渦輪槳要小的多。

(5)氣體導(dǎo)入式攪拌器，是由一個(gè)空心的攪拌槳組成，安裝在空心的攪拌軸上。攪拌槳上至少有一個(gè)暴露在液體中的開口。由于攪拌槳轉(zhuǎn)動(dòng)，開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)。它適應(yīng)于低粘度的發(fā)酵液。

消泡裝置

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。機(jī)械消泡裝置主要有四種。

一是鋸齒式消泡槳。它安裝于罐內(nèi)頂部，高出液面的位置，固定在攪拌軸上，隨攪拌軸轉(zhuǎn)動(dòng)，不斷將泡沫打破。

二是半封閉式渦輪消泡器，它是由前者發(fā)展改進(jìn)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。

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)。

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—1450rpm，泡沫迅速被打碎，由于離心力作用，液體披甩向殼體壁上，返回罐內(nèi)，氣體則由汽孔排出。

擋板

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。通常擋板寬度取(0。1-0。12)D，裝設(shè)4-6塊即可滿足全擋板條件。所謂"全擋板條件"是指在一定轉(zhuǎn)速下再增加罐內(nèi)附件而軸功率仍保持不變。要達(dá)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)

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。(但冷卻管為盤管時(shí)，則應(yīng)設(shè)擋板。)擋板的長(zhǎng)度自液面起到罐底為止。擋板與罐壁之間的距離為(1/5~1/9)W，避免形成死角，防止物料與菌體堆積。

聯(lián)軸器及軸承

大型發(fā)酵罐攪拌軸較長(zhǎng)，常分為二至三段，用聯(lián)軸器使上下攪拌軸成牢固的剛性聯(lián)接。常用的聯(lián)軸器有鼓形及夾殼形兩種。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。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)。罐內(nèi)軸承不能加潤(rùn)滑油，應(yīng)采用液體潤(rùn)滑的塑料軸瓦(如石棉酚醛塑料，聚四氟乙烯等)。軸瓦與軸之間的間隙常取軸徑的0。4-0。7%，以適應(yīng)溫度差的變化。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。

變速裝置

試驗(yàn)罐采用無級(jí)變速裝置，發(fā)酵罐常用的變速裝置有三角皮帶伸展動(dòng)，圓柱或螺旋圓錐齒輪減速裝置，其中以三角皮帶變速傳動(dòng)效率較高，但加工，安裝精度要求高。采用變極電動(dòng)機(jī)作階段變速，即在需氧高峰時(shí)采用高轉(zhuǎn)速，而在不需較高溶解氧的階段適當(dāng)降低轉(zhuǎn)速。這樣，發(fā)酵產(chǎn)率并不降低，而動(dòng)力消耗則有所節(jié)約。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。

空氣分布裝置

空氣分布裝置的作用是吹入無菌空氣，并使空氣均勻分布。分布裝置的形式有單管及環(huán)形管等。常用的為單管式，管口對(duì)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。若距離過大，空氣分散效果較差。該距離可根據(jù)溶氧情況適當(dāng)調(diào)整，空氣由分布管噴出上升時(shí)，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。通常通風(fēng)管的空氣流速取20米/秒。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)?？裳娱L(zhǎng)罐底壽命。通風(fēng)量在0。02~0。5ml/sec時(shí)，氣泡的直徑與空氣噴口直徑的1/3次方成正比。也就是說，噴口直徑越小，氣泡直徑也越小。因而氧的傳質(zhì)系數(shù)也越大。但是生產(chǎn)實(shí)際的通風(fēng)量均超過上述范圍，因此氣泡直徑僅與通風(fēng)量有關(guān)，而與噴口直徑無關(guān)。

軸封

軸封的作用：使罐頂或罐底與軸之間的縫隙加以密封，防止泄露和污染雜菌。常用的軸封有填料函軸封和端面軸封兩種。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。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(dòng)軸伸出設(shè)備之處泄漏冷卻裝置

5M3以下發(fā)酵罐一般采用夾套冷卻。大型發(fā)酵罐采用列管冷卻(四至八組)。帶夾套的發(fā)酵罐罐體壁厚要按外壓計(jì)算[即3。5Kg/厘米2(絕對(duì)壓力)]夾套內(nèi)設(shè)置螺旋片導(dǎo)板，來增加換熱效果，同時(shí)對(duì)罐身起加強(qiáng)作用。冷卻列管極易腐蝕或磨損穿孔，最好用不銹鋼制造。啤酒發(fā)酵設(shè)備-標(biāo)準(zhǔn)通用式發(fā)酵罐編輯本段 通用式發(fā)酵罐是最廣泛應(yīng)用的深層好氣培養(yǎng)設(shè)備。

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。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。發(fā)酵罐的攪拌軸既可置于發(fā)酵罐的頂部，也可置于其底部，其高徑比為2:1-6:19有關(guān)的重要因素是氧傳遞效率，功率輸入，混合質(zhì)量，攪拌槳形式和發(fā)酵罐的幾何比例等。

自吸式發(fā)酵罐

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沒有通氣管。

具有轉(zhuǎn)子和定子的攪拌器的吸氣原理: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。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。由于轉(zhuǎn)子的空膛與大氣相通，發(fā)酵罐外的空氣通過過濾器不斷地被吸入，隨即甩向葉輪外緣，再通過異向葉輪使氣液均勻分布甩出。轉(zhuǎn)子的攪拌，又使氣液在葉輪周圍形成強(qiáng)烈的混合流，空氣泡被粉碎，氣液充分混合。

自吸式發(fā)酵罐的攪拌器

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。

氣泡塔式發(fā)酵罐

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。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。發(fā)酵液和空氣可以并流，也可逆流。

_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。由于液位高，空氣利用率高，節(jié)省空氣約5%，節(jié)省動(dòng)力約30%，但底部存在沉淀現(xiàn)象;溫度高時(shí)降溫較難。

現(xiàn)代發(fā)酵罐的大型化給STF帶來—系列難以克服的困難。要大于1000kW的機(jī)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(yíng)養(yǎng)與pH控制等。

帶升式發(fā)酵罐

帶升式發(fā)酵罐也稱為氣流攪拌發(fā)酵罐，不用機(jī)械攪拌，借通風(fēng)起到攪拌作用并供給氧氣。

特點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，冷卻面積小，無攪拌傳動(dòng)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(jiǎn)便，節(jié)省動(dòng)力，減少染菌等。

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)。

液提式發(fā)酵罐

液提發(fā)酵罐是液體借助于一個(gè)液體泵進(jìn)行輸送，同時(shí)氣體在液體的噴嘴處被吸入發(fā)酵罐。

噴嘴是這類發(fā)酵罐的一個(gè)特殊部件，制造要求精密。

氣提式發(fā)酵罐

空氣壓縮機(jī)是氣提式發(fā)酵罐的重要組成部分，它的效率決定于它的形式。

壓縮氣體通過空氣分布器進(jìn)入液體后，最初形成的氣泡是由液體劇烈翻動(dòng)來分散的，所以氣泡的分散程度決定于功率消耗速率。

(一)噴嘴塔式

這是由一個(gè)兩相噴嘴和鼓泡柱組成的發(fā)醉罐，它的通氣效率比多孔管式或多孔板式好得多。

這種形式的反應(yīng)器常用于廢水處理，如在一個(gè)15000m'的活性污泥池中，安裝56個(gè)噴嘴，每天可轉(zhuǎn)化30000kg的氧。

(二)噴嘴塔循環(huán)式

它以兩相噴嘴作為通氣裝置，具有高的液體循環(huán)速度。

(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。

的傳氧效果。

(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。噴嘴最窄處液體的速度最大，而靜壓最低，空氣通過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。在窄管的終端，氣體向上運(yùn)動(dòng)并離開液體排出。

(五)滴流床式

液體在罐頂部被分散，然后向下滴流通過已被固定化的微生物細(xì)胞。空氣是在罐底導(dǎo)入并與液體逆向流動(dòng)。它在好氧廢水處理中有著廣泛的應(yīng)用。

(六)多級(jí)塔循環(huán)式

這種罐以多孔盤管或篩孔發(fā)作為一級(jí)分離器。液休平面由溢流管控制。(七)管道循環(huán)式

空氣以3-4m/s的速度導(dǎo)入液體流中，然后通過—個(gè)多孔過濾器在

旋風(fēng)分離器中分離，最后排出系統(tǒng)。這種液流以單向通過泵和流量計(jì)。采用這種可以有很高的細(xì)胞濃度〔可達(dá)t659(干重細(xì)胞)/L和高的氧傳遞速率。然而功率輸入也是相當(dāng)高的。(八)液體流化床式

近年來，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酶固定在固體基質(zhì)上;

②完整細(xì)胞固定在固體基質(zhì)上進(jìn)行純培養(yǎng);

③生化流化床廣泛應(yīng)用于廢水處理過程。

關(guān)于《啤酒發(fā)酵罐的作用》的介紹到此就結(jié)束了。