《发酵罐的设计》PPT课件.ppt

《《发酵罐的设计》PPT课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、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

2、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

3、；2.人孔；3.梯子；4.联轴节；5.中间轴承；6.热电偶接口；7.搅拌器；8.通风管；9.放料口；10.底轴承；11.温度计；12.冷却管；13.轴；14.取样；15.轴承柱；16.三角皮带传动；17.电动机；18.压力表；19.取样口；20.人孔；21.进料口；22.补料口；23.排气口；24.回流口；25.窥镜罐体⑴型式：密闭立式圆柱体，封头椭圆形，小罐封头与罐体法兰连接，大罐2m3以上焊接。⑵容积：实验室0.5-50L，中试罐200-500L，生产上0.5m3-600m3.⑶材质:实验室为玻璃钢和不锈钢；工厂为不锈钢与碳钢搅拌器和挡板1搅拌器的作

4、用，型式及特点搅拌器的作用打碎气泡，提高氧的利用率促进传质和传热流型径向流轴向流切向流流型径向流（叶片对液体施以径向离心力，流体流动的方向垂直于搅拌轴，沿径向流动，碰到容器壁面分成两股流体分别向上、向下流动，再回到叶端，不穿过叶片，形成上、下两个循环流动。）特点：剪切作用较强，混合效果较差流型径向流轴向流（流体流动方向平行于搅拌轴，流体由桨叶推动，使流体向下流动，遇到容器底面再翻上，形成上下循环流）特点：剪切作用较弱，混合效果较好流型径向流轴向流切向流（无挡板的容器内，流体绕轴作旋转运动，流速高时液体表面会形成旋涡，此时流体从浆叶周围周向卷吸至桨叶区的流

5、量很小，混合效果很差。）特点：剪切作用和混合效果很差螺旋桨搅拌器轴向流的代表优点：混合效果好缺点：剪切作用差，不能阻止气流沿搅拌轴上升，不能打碎气泡，不利于溶氧，只用于培养基的配制，料液的混合。轴向流搅拌器的型式和特点径向流搅拌器的型式与特点圆盘平直叶涡轮搅拌器：是径向流的代表，在圆盘上焊有六片平直叶，圆盘可阻止气体沿搅拌轴上升，轴向流差，不利于混合，剪切作用强，有利于打碎气泡，溶氧效果好，功率消耗大。圆盘弯叶涡轮搅拌器：径向流较差，轴向流较强，混合效果较好，剪切作用不如平直叶，溶氧效果不如平直叶，功率消耗小。圆盘箭叶涡轮搅拌器：轴向流强，径向流差，剪切

6、作用小，混合效果最好，溶氧效果差，功率消耗最小。++++++++++箭叶++++++++++++弯叶++++++++++++++平直叶输出溶氧混合剪切径向流轴向流型式菌丝体发酵单细胞发酵应用几种涡轮搅拌器作用比较轴流式搅拌器对发酵罐的液面控制不利。使用传统搅拌浆组合液面可以做到“风平浪静”；但使用轴流式搅拌浆组合（尤其是最上层的轴流式搅拌浆）通常会造成液面的“波澜壮阔”，从而影响放罐体积。以直径为3800mm的发酵罐为例，“波浪”每高出100mm，就会造成一吨多的发酵液的损失，严重降低发酵罐的有效体积。2挡板作用：改变液流方向，消除液面中心旋涡，提高搅拌

7、混合效果，提高湍流强度。（a）（b）（c）（a）周边无档板；（b）螺旋桨搅拌器周边有垂直档板；（c）涡轮搅拌器周边有垂直档板型式：没有冷却列管或竖式蛇管的小罐，需设挡板；有冷却列管或竖式蛇管的大罐，可不再另装档板，但不能完全替代挡板的，还需另设挡板。位置由液面至罐底。数量：全挡板条件：在一定的转数下，再增加罐内附件，而轴功率保持不变，即能达到消除液面漩涡的条件。要求（W/D）Z=0.5因W=0.1-0.12D所以Z=4-6块。3消泡器作用：打碎泡沫，防止逃逸型式：锯齿状，梳状，孔板状，一般安装在搅拌轴上高出液面的部位，随搅拌轴转动而转动，将泡沫打碎。长度

8、：L=0.65D4空气分布管作用：使通入的空气均匀分布型式：单管式正对罐底，距罐