第二章发酵罐的设计.ppt

竖式蛇管 d D 对称布置的几组 竖式蛇管： 传热 挡板作用 竖式蛇管 盘管加热器 （3）发酵热的计算 定义：在发酵过程中，单位时间内每m3发酵液产生的 热量。 总发酵热 =生物合成热+机械搅拌热-汽化热-辐射损失热 计算：通过冷却水带走的热量进行计算 通过发酵液的温度升高进行计算 通过生物合成热进行计算 通过燃烧热进行计算 通过冷却水带走的热量进行计算 在主发酵期，产生热量最快最大的时期，一年中最热的半个月中，测定冷却水带走的热量。 Q=WC(t2-t1)/V 式中，W----冷却水的流量（kg/h） C----冷却水的比热（kj/kg℃） V----发酵液总体积（m3） 通过发酵液的温度升高进行计算 Q=2△t（GC+G1C1)/V 式中，G----发酵液的重量（kg) G1----发酵罐的重量（kg) C、C1发酵液与发酵罐的比热（kj/kg℃） △t----30min 内发酵液的温升（ ℃） 罐体尺寸比例 H0:D =2.5-4:1 h =ha+hb HL=H0η+ha+hb Di =1/3D C =Di S =3Di W =0.1D 挡板与罐壁的距离 =（1/5-1/8）W 材料：碳钢与不锈钢两种, 对于碳钢的发酵罐,则要喷涂防腐涂料 2.1.3 罐的比例和容积的计算 图6-11 机械搅拌发酵罐的 几何尺寸 W 圆筒容积：V1=(π/4 )D2H0 椭圆封头容积：V2= (π/4) D2hb+ (π/6) D2ha = (π/4) D2(hb+1/6D) 式中ha=1/4D 公称容积：V3=V1+V2（取整数） 全容积：V=V1+2V2 装料容积：V4=ηV1+V2 （η是装料系数） 罐容积的计算 　2.1.4 通用式发酵罐的优缺点 优点: 适用范围广，便于控温，醪液混合效果好， 罐压高。 缺点: 搅拌功率消耗大，每立方米需2千瓦左右； 罐内结构复杂，不易清洗，死角多，易渗漏 ， 易染菌。 培养菌丝体时，搅拌易受伤。 需庞大的无菌空气制备系统，投资高，能耗高。 2.2 自吸式发酵罐 2.2.1特点 不用空压机，在搅拌时或液体高速喷射时自动吸入空气。 第二章 发酵罐 1 概 述 1 .1 生化反应器的类型 1.2 发酵罐必须满足的条件 1 .1 生化反应器的类型 1 生化反应器的类型 植物反应器：水蛭素 动物反应器：人乳铁蛋白，牛奶 固体发酵设备：曲盘，竹帘，曲池，曲箱 液体发酵设备： 嫌气发酵设备：啤酒，酒精 通风机械搅拌：通用式、自吸式、伍氏 通风发酵设备 通风搅拌：气升式、塔式 1.2 发酵罐必须满足的条件 能够造成无菌环境，密闭，有一定强度， 可灭菌，耐2.5kg/cm2（表压）的压力； 提供好气（嫌气）环境； 能够加热和冷却； 内壁要光滑、减少死角。 2 通风发酵罐 2.1 通风机械搅拌发酵罐 2.2 自吸式发酵罐 2.3 伍式发酵罐 2.4 气升式发酵罐 2.5 塔式发酵罐 2.1 通风机械搅拌发酵罐 2.1.1罐体尺寸 2.1.2罐的结构 2.1.3罐容积的计算 2.1.4罐的优缺点 2.1.2 罐的结构 图6-1 小型发酵罐结构图 1.三角皮带转轴；2.轴承支柱；3.联轴节； 4.轴封；5.窥镜；6.取样口；7.冷却水出口；8.夹套；9.螺旋片；10.温度计；11.轴；12.搅拌器；13.底轴承；14.放料口；15.冷水进口；16.通风管；17.热电偶接口；18.挡板；19.接压力表；20.手孔；21.电动机；22.排气孔；23.取样口；24.进料口；25.压力表接口；26.窥镜；27.手孔；28.补料口 图6-2；大型发酵罐结构图 1.轴封；2.人孔；3.梯子；4.联轴节； 5.中