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發布時間:2021-08-04 17:17  
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發酵罐的簡介
用于厭氣發酵(如生產酒精、溶劑)的發酵罐結構可以較簡單。用于好氣發酵(如生產氨基酸、有機酸、維生素等)的發酵罐因需向罐中連續通入大量無菌空氣,并為考慮通入空氣的利用率,故在發酵罐結構上較為復雜,常用的有機械攪拌式發酵罐、鼓泡式發酵罐和氣升式發酵罐。
乳制品、酒類發酵過程是一個無菌、無污染的過程,發酵罐采用了無菌系統,避免和防止了空氣中微生物的污染,大大延長了產品的保質期和產品的純正,罐體上特別設計安裝了無菌呼吸氣孔或無菌正壓發酵系統。罐體上設有米洛板或迷宮式夾套,可通入加熱或冷卻介質來進行循環加熱或冷卻。發酵罐的容量由300-15000L多種不同規格。發酵罐按使用范圍可分為實驗室小型發酵罐、中試生產發酵罐、大型發酵罐等。
發酵罐廣泛應用于乳制品、飲料、生物工程、制藥、精細化工等行業,罐體設有夾層、保溫層、可加熱、冷卻、保溫。罐體與上下填充頭(或錐形)均采用旋壓R角加工,罐內壁經鏡面拋光處理,無衛生死角,而全封閉設計確保物料始終處一無污染的狀態下混合、發酵,設備配備空氣呼吸孔,CIP清洗噴頭,人孔等裝置。
發酵罐的設計要點
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通常在工業化大規模的發酵出產過程中,通常以通氣純種培育為主。而純種培育的發酵罐常用的有:自吸式發酵罐、標準式發酵罐、氣升式發酵罐、噴發式葉輪發酵罐、外循環式發酵罐、和多孔板塔式發酵罐等等。自吸式發酵罐是經過發酵罐內葉輪的高速滾動,構成真空將空氣吸入罐內,因為葉輪滾動發生真空,其吸入壓頭和空氣流量有必定約束。因而其僅適用對通氣量要求不高的發酵;多孔板塔式發酵罐是將發酵液置于多層多孔塔板的細長罐體內,在罐底通入無菌空氣,經過氣體分散進行氧的傳遞,但其供氧量也遭到必定約束。氣升式發酵罐、噴發式葉輪發酵罐、外循環式發酵罐均是經過無菌空氣在罐內中央管道或經過旋轉的噴發管和罐外噴發泵將發酵液進行必定規則的運動,然后達到氣液傳質。而標準式發酵罐是經過鼓風機或空
氣壓縮機將無菌空氣經罐內的空氣散布設備進入發酵罐內,再利用機械攪拌器的效果使空氣和發酵液充分混合,促進空氣中的氧在發酵液中溶解,以保證微生物的成長繁衍、發酵所需要的氧氣。但因為其帶有攪拌器,罐體的容積遭到必定的約束。
詳解發酵罐設備設計中的要求
80年代我國中小型發酵罐大都采用皮帶減速機,甚至一些較大容積的發酵罐也選用皮帶減速機。由于皮帶減速機結構簡單,造價低廉,操作維修比較簡單方便,運行一段時間后,易損件一般只是皮帶,更換十分方便。因此,現在不少生產廠家在大型發酵罐上仍選用皮帶減速機。
V 型皮帶的速度快,通常達 95%。由于 V 型皮帶與驅動裝置在降低速度時并不打滑,所以,其在低速時也很高。雖然皮帶傳遞功率會使皮帶發熱,但不需要輔助冷卻措施。皮帶傳遞的功率與速度有關,單根寬V 型皮帶可傳遞高達 37 kW的功率。皮帶減速裝置運行可靠,實用經濟,是適合于大型發酵罐選用的減速裝置之一。
設計時,依據發酵罐攪拌軸功率、轉速要求確定電機功率、級數,并根據發酵罐上封頭尺寸選擇電機及皮帶減速機安裝形式,確定機架型式及結構。設計電機皮帶輪、減速機皮帶輪、減速機主軸、軸承組合,選擇 V 型皮帶的類型、根數,確定減速機皮帶輪和電機皮帶輪中心距、電機皮帶輪包角,設計減速機機架及軸承盒等。在選擇皮帶時,發酵罐應注意選用能導靜電的皮帶。