發酵罐結構圖及原理

發酵罐結構圖：

發酵罐通常由罐體、培養基進出口、通氣系統、攪拌系統、温度控制系統、pH控制系統、計量控制系統、遠程監控系統等部分組成。

發酵罐原理：

發酵罐是生物反應器的一種，用於進行微生物、細胞、組織等的培養和發酵工藝過程。其原理是在罐中投入發酵原料和適宜的培養基，然後通過控制進料、出料、温度、pH值、通氣量等因素，創造適宜的環境，使微生物或細胞在罐中迅速繁殖和代謝，最終得到期望的發酵產物。發酵罐應用廣泛，可用於生物製藥、食品工藝、釀酒、飲料、生物化學工程等領域。

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百倫30l發酵罐的構造

發酵罐的基本結構組成：

1、溶氧控制系統：空氣流量計：通過調節空氣流量的大小來手動調節發酵液中的溶氧水平。攪拌馬達和攪拌聯動裝置：發酵罐攪拌馬達提供旋轉的動力，帶動攪拌聯動裝置轉動，後者的葉片攪動發酵液，打散氣泡，增加氣液的接觸界面，從而提高溶氧水平。

2、罐體：實驗室用的發酵罐的體積一般為幾升至幾十升，其罐體通常由玻璃構成。

3、探測裝置：典型發酵罐的探測裝置有：温度探頭：監測培養過程中的温度變化，溶氧電極：直接浸在發酵液中，監測發酵液中的溶氧變化，pH電極：直接浸在發酵液中，監測發酵液中pH的變化。

4、温度控制系統：包括髮酵罐罐體底部冷卻水管和空氣出口處的冷凝器上的冷卻水管。由於發酵過程中通常會產熱，通入冷卻水可以維持温度的恆定。

5、酸鹼平衡裝置：通過蠕動泵可以把酸性或鹼性溶液泵入到發酵液中以調節其pH值。

6、其他裝置：接種口：通過接種口往發酵罐中接入種子液，同時也可以在發酵過程中補充營養。取樣口：通過取樣口可以從發酵罐中取出一定量的發酵液以供各種檢測分析。

發酵罐的結構一般是怎麼樣的？

北京佳德發酵罐結構説明

三部分結構：罐體和控制箱，空氣壓縮機（空壓站），蒸汽發生器（鍋爐房），主要介紹罐體和控制箱。

罐體為一般不鏽鋼；

罐體結構：主體材質為全不鏽鋼316L罐體，罐內無死角；帶發酵罐專用取樣、放料閥，移種管道。採用大視角罐內液位觀察視鏡，12V安全視燈，帶有温度、PH、 DO，罐頂有排氣口1個，壓力錶1個，安全閥1個，泡沫傳感器接口1個，菌種接種口1個，消泡液接口1個，酸（鹼）接口1個，補料接口2個，視燈口1個

罐側接口：進氣口，取樣閥接口1個，温度、PH、DO接口各1個。

罐底接口：排料接口1個。

取樣閥、放料閥設計上無死角，可以單獨滅菌

罐體：設計壓力0.3Mpa 夾套 ：設計壓力0.35Mpa ，採用優化導流設計，所有與物料接觸的金屬零部件、管道材質均不鏽鋼，非金屬零部件要求耐高温、防腐、無毒、環保，針閥、球閥和隔膜閥（標準膜片，耐高温、耐酸鹼）罐可配置不同性能的控制器。

控制器能完成最基本的功能，它由下列幾部分構成：

(1)參數輸入及顯示裝置，用以輸入控制發酵條件的各種參數及顯示發酵過程中罐內培養液的温度，pH、DO(溶氧)的測定數值。

(2) 電極校正裝置用以校正pH電極和DO電極等。

(3)酸、鹼泵用以向發酵罐加入酸液或鹼液以調節培養液中的pH。

(4) 消泡劑加入泵 用以向發酵罐加入消泡劑，以消除發酵過程中產生過多的泡沫。

(5) 報警燈及蜂音器按鈕 當發酵過程中，電路上發生故障，如顯示屏上顯示温度或DO為閃動，即超出本機的測定值，則報警紅燈亮併發出“嘀、嘀……”聲。

(6) 自動或人工控制按鈕用以決定本控制器是處在自動控制或人工控制狀態。

(7) 電極連接導線：連接導線，分別與pH、和温度電極連接

酒精發酵罐原理，有圖 ，跟着圖解釋

澱粉質原料經過蒸煮，使澱粉呈溶解狀態，又經過麴黴糖化酶的作用，部分生成可發酵性 糖，這還不是酒精生產的終了，在．糖化醪中接入酵母菌；在酵母的作用下，將糖分轉變為酒精和CO2，獲得了酒精產品，這才是酒精發酵的目的。發酵前的準備：通過人孔7將罐內設施清洗乾淨——通過6加料。

(1)在發酵前期，要創造條件，讓酵母菌繼續繁殖到一定數量。温度9控制在28-31度。

(2)主發酵期會產生大量的熱量，需要調整蛇形管內冷卻水流量（口1進、口8出），同時5、11噴淋也可以控制温度35度應在以下，超過40度會停止發酵的，要創造厭氣條件，使酵母在無氧條件下將糖分發酵生成酒精。發酵過程中產生CO2，根據3壓力錶的指示，通過口4將CO2排出。

(3)發酵後期控制温度30-32度。

整個發酵過程還需要控制PH3.8-4.5，可以從採樣口2分析化驗。

發酵罐原理？

工作原理

內循環帶升式發酵罐外循環帶升式發酵罐

循環管高度是影響循環效率的主要因素，實踐證明不應少於4m。

與通用式發酵罐比較，它具有以下優點：

(a)發酵罐內沒有攪拌裝置，清洗方便，加工容易。

(b)由於取消了攪拌用的電機，而通風量與通用式發酵罐大致相等，所以動力消耗有很大降低。

①伍式發酵罐

攪拌器是用六根彎曲的空氣管子焊於圓盤上，兼作空氣分配器。空氣由空心軸導入，經過攪拌器的空心管吹出，與被攪拌器甩出的液體相混合，發酵液在套筒外側上升，由套筒內部下降，形成循環。

②文氏管發酵設備

其原理是用泵將發酵液壓入文氏管中，由於文氏管的收縮段中液體的流速增加，形成負壓將空氣吸入，並使氣泡分散與液體混合，增加發酵液中的溶解氧。這種設備的優點是：吸氧的效率高，氣、液、固三相均勻混合，設備簡單，無須空氣壓縮機及攪拌器，動力消耗省。這種設備適用於宇宙飛船的密封艙中，利用藻類的光合作用將氣體中的二氧化碳還原成氧。

用泵將發酵液壓入文氏管中，由於文氏管的收縮段中液體的流速增加，形成真空將空氣吸入，並使氣泡分散與液體混合，微生物從而獲得生長和代謝所需要的氧。

生物發酵罐由什麼部件組成？自己做麻煩嗎？

生物發酵罐組成部件如下（自己製作，難度較大）：

一般發酵罐的高徑比為1.7-2.5之間，高徑比大有利於傳熱和溶氧，攪拌剪切力大。發酵罐的攪拌裝置包括機械攪拌和非機械攪拌。通風發酵的攪拌裝置包括電動機、傳動裝置、攪拌軸、軸密封裝置和攪拌槳。機械攪拌的目的是迅速分散氣泡和混合加入物料。一個攪拌槳要同時達到這兩個目的，有時是矛盾的。例如，達到混合功能需要大直徑的攪拌器和採用低轉速運轉，而提高分散氣泡效果則需要多葉片、小直徑和大的轉速。電動機輸入功率決定於攪拌槳形式和其他發酵罐部件。發酵罐內常安裝4塊擋板以增加混合、傳熱和傳質效率。擋板之寬度為發酵罐直徑的10%～12%，擋板越寬則混合效果越好。在好氣深層發酵罐中，來自無菌空氣系統的壓縮空氣通過空氣分佈器射入發酵罐內，分佈器有單孔管式和多孔管式。安裝方式各異，一般安裝在最下面一檔攪拌器的下方，但都要注意防止氣孔被髮酵液中的菌體或固體顆粒堵塞。有的空氣分佈器帶有放水結構，使放罐後沒有發酵液殘留在管子裏。通氣速度以滿足微生物發酵的需要為準，在使溶氧在臨界氧深度之上。它決定於系統的設計和操作。空氣流速的上限速度是空氣能有效地被攪拌槳分散，這和攪拌槳形式和轉速有關。

追問老闆是這行的大師嗎？

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氣升式發酵罐的工作原理

利用空氣噴嘴噴出高速的空氣，空氣以氣泡式分散於液體中，在通氣的一側，液體平均密度下降，在不通氣的一側，液體密度較大，因而產生與通氣側的液體產生密度差，從而形成發酵罐內液體的環流。氣升式發酵罐有多種形式,，較常見的有內循環管式，外循環管式、拉力筒式和垂直隔板式。外循環式的循環管設計在罐體外部，內循環管是兩根，設計罐體內部。在氣升式發酵罐中，循環管的高度一般不高於。罐內液麪不高於循環管出口，且不低於環流出口。氣升式發酵罐的優點是能耗低，液體中的煎切作用小，結構簡單。在同樣的能耗下，其氧傳遞能力比機械攪拌式通氣發酵罐要高得多。

簡述通用試發酵罐的結構

通用式發酵罐：具有通氣和攪拌裝置的立式圓筒形發酵罐。是目前大生產中最常用的發酵罐。其容積可從幾升到幾百噸不等。包括罐體、攪拌系統、傳熱系統、通氣系統。

（1）罐體。

（2）攪拌系統包括：驅動電機、攪拌軸；渦輪攪拌器、攪拌葉；擋板；軸封（端面軸封）。

（3）傳熱系統包括夾層傳熱、蛇管傳熱（一般有4組、6組、8組）。

（4）通氣系統包括單孔管、多孔環管。

試例舉幾種啤酒發酵設備，並闡明其特點。

啤酒發酵設備-發酵罐介紹 發酵罐：承擔產物的生產任務。它必須能夠提供微生物生命活動和代謝所要求的條件，並便於操作和控制，保證工藝條件的實現，從而獲得高產。

一個優良的發酵罐裝置和組成

(1)應具有嚴密的結構

(2)良好的液體混合特性

(3)好的傳質相傳熱速率

(4)具有配套而又可靠的檢測，控制儀表啤酒發酵設備-發酵罐發展歷史 第一階段：1900年以前，是現代發酵罐的雛形，它帶有簡單的温度和熱交換儀器。

第二階段：1900-1940年，出現了200m3的鋼製發酵罐，在麪包酵母發酵罐中開始使用空氣分佈器，機械攪拌開始用在小型的發酵罐中。

第三階段：1940-1960年，機械攪拌，通風，無菌操作和純種培養等一系列技術開始完善，發酵工藝過程的參數檢測和控制方面已出現，耐蒸汽滅菌的在線連續測定的pH電極和溶氧電極，計算機開始進行發酵過程的控制。發酵產品的分離和純化設備逐步實現商品化。

第四階段：1960-1979年，機械攪拌通風發酵罐的容積增大到80-150m3。由於大規模生產單細胞蛋白的需要，又出現了壓力循環和壓力噴射型的發酵罐，它可以克服—些氣體交換和熱交換問題。計算機開始在發酵工業上得到廣泛應用。

第五階段：1979年至今。生物工程和技術的迅猛發展，給發酵工業提出了新的課題。於是，大規模細胞培養髮酵罐應運而生，胰島素，干擾素等基因工程的產品走上商品化。啤酒發酵設備-發酵罐的特點 (1)發酵罐與其他工業設備的突出差別是對純種培養的要求之高，幾乎達到十分苛刻的程度。因此，發酵罐的嚴密性，運行的高度可靠性是發酵工業的顯著特點。

(2)現代發酵工業為了獲取更大的經濟利益，發酵罐更加趨向大型化和自動化發展。在發酵罐的自動化方面，作為參數檢測的眼睛如pH電極，溶解氧電極，溶解CO2電極等的在線檢測在國外巳相當成熟。發酵檢測參數還只限於温度，壓力，空氣流量等一些最常規的參數。啤酒發酵設備-發酵罐的種類發酵工業上最常用的是通風攪拌罐。除了通風攪拌發酵罐外，其它型式的發酵罐如：氣提式發酵罐，壓力循環發酵罐，帶超濾膜的發酵罐等。

典型發酵設備：種子製備設備、主發酵設備、輔助設備(無菌空氣和培養基的製備)、發酵液預處理設備、粗產品的提取設備、產品精製與乾燥設備、流出物回收，利用和處理設備發酵罐工藝操作條件

1。温度:25～40℃。

2。壓力:0～1kg/cm3(表壓)。

3。滅菌條件;温度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。發酵熱量:5000～20000kcal/m3。h。啤酒發酵設備-發酵罐的類型 1。按微生物生長代謝需要分類

好氣:抗生素，酶製劑，酵母，氨基酸，維生素等產品是在好氣發酵罐中進行的；需要強烈的通風攪拌，目的是提高氧在發酵液中的傳質係數。厭氣：丙酮丁醇，酒精，啤酒，乳酸等採用厭氣發酵罐。不需要通氣。

2。按照發酵罐設備特點分類

機械攪拌通風發酵罐：包括循環式，如伍式發酵罐，文氏管發酵罐，以及非循環式的通風式發酵罐和自吸式發酵罐等。非機械攪拌通風發酵罐:包括循環式的氣提式，液提式發酵罐，以及非循環式的排管式和噴射式發酵罐。這兩類發酵罐是採用不同的手段使發酵罐內的氣，固，液三相充分混合，從而滿足微生物生長和產物形成對氧的需求。

3。按容積分類

一般認為500L以下的是實驗室發酵罐;500-5000L是中試發酵罐;5000L以上是生產規模的發酵罐。密閉厭氧發酵罐

對這類發酵罐的要求是：能封閉；能承受一定壓力;有冷卻設備;罐內儘量減少裝置，消滅死角，便於清洗滅菌。

酒精和啤酒都屬於嫌氣發酵產物，其發酵罐因不需要通入昂貴的無菌空氣，因此在設備放大，製造和操作時，都比好氣發酵設備簡單得多。

它的容積常大於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，人孔和壓力錶開口等。

温度控制採用罐內蛇管和罐外壁直接水噴淋相結合，排料管在罐的底部。

一，酒精發酵罐

酵母將糖轉化為酒精高轉化率條件

(1)滿足酵母生長和代謝的必要工藝條件

(2)一定的生化反應時間

(3)及時移走在生化反應過程中將釋放的生物熱

酒精發酵罐的結構要求：滿足工藝要求，有利於發酵熱的排出，從結構上有利於發酵液的排出，有利於設備清洗，維修以及設備製造安裝方便等問題。

啤酒發酵設備-發展趨勢 近年來，啤酒發酵設備向大型，室外，聯合的方向發展，迄今為止，使用的大型發酵罐容量已達1500噸。大型化的目的是：

(1)由於大型化，使啤酒質量均一化;由於啤酒生產的罐數減少，使生產合理化，降低了主要設備的投資。

發酵容器材料的變化。由陶器向木材---水泥----金屬材料演變。現在的啤酒生產，後兩種材料都在使用。我國大多數啤酒發酵容器為內有塗料的鋼筋水泥槽，新建的大型容器一般使用不鏽鋼。

(2)開放式發酵容器向密閉式轉變。

小規模生產時，一般用開放式，對發酵的管理，泡沫形態的觀察和醪液濃度的測定等比較方便。隨着啤酒生產規模的擴大，發酵容器大型化，併為密閉式。從開放式轉向密閉發酵的最大問題是發酵時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。

原來是在開放式長方形容器上面加弓形蓋子的密閉發酵槽；隨着技術革新過渡到用鋼板，不鏽鋼或鋁製的卧式圓筒形發酵罐。後來出現的是立式圓筒體錐底發酵罐。目前使用的大型發酵罐主要是立式罐，如奈坦罐，聯合罐，朝日罐等。由於發酵罐容量的增大，要求清洗設備裝置也有很大的改進，大都採用CIP自動清洗系統。啤酒前，後發酵設備及計算。啤酒發酵設備-前後發酵設備(一)前發酵設備

傳統的前發酵槽均置於發酵室內，發酵槽大部分為開口式。前發酵槽可為鋼板制，常見的採用鋼筋混凝上製成，也有用磚砌，外面抹水泥的發酵槽。形式以長方形或正方形為主。前發酵槽內要塗布一層特殊塗料作為保護層。採用不飽和聚脂樹脂，環氧樹脂或其他特殊塗料較為廣泛，但還未完全符合啤酒低温發酵的防腐要求。

前發酵槽的底略有傾斜，利於廢水排出離槽底10-15cm處，伸出有嫩啤酒放出管為了維持發酵槽內醪液的低温，在槽中裝有冷卻蛇管或排管。前發酵槽的冷卻面積，根據經驗，對下面啤酒發酵取每立方米發酵液約為0。2平方米冷卻面積，蛇管內通入0-2度的冰水。注意CO2的排放，防止中毒。

後發酵設備

主要完成嫩啤酒的繼續發酵，並飽和二氧化碳，促進啤酒的穩定，澄清和成熟。

根據工藝要求，貯酒室內要維持比前發酵室更低的温度，一般要求0-2℃，特殊產品要求達到-2℃左右。後發酵過程殘糖較低，發酵温和，故槽內一般無須再裝置冷卻蛇管。貯酒室的建築結構和保温要求，均不能低於前發酵，室內低温的維持，是借室內冷卻排管或通入冷風循環而得。後發酵槽是金屬的圓筒形密閉容器，有卧式和立式兩種。工廠大多數採用卧式。發酵過程中需飽和CO2，後發酵槽應制成耐壓0。1-0。2MPa表壓的容器。後發酵槽槽身裝有人孔，取樣閥，進出啤酒接管，排出二氧化碳接管，壓縮空氣接管，温度計，壓力錶和安全閥等附屬裝置。後發酵槽的材料，一般用A3鋼板製造，內壁塗以防腐層。貯酒槽全部放置在隔熱的貯酒室內，維持一定的後酵温度。毗鄰貯酒室外建有絕熱保暖的操作通道，在通道內進行後發酵過程的調節和操作。貯酒室和通道相隔的牆壁上開有一定直徑和數量的玻璃窺察窗，便於觀察後發酵室內部情況。通道內保持常温，開啟發酵液的管道和閥門都接通到通道里。啤酒發酵設備-新型啤酒發酵設備1。圓筒體錐底發酵耀

圓簡體錐底立式發酵罐(簡稱錐形罐)，已廣泛用於上面或下面發酵啤酒生產。錐形罐可單獨用於前發酵或後發酵，還可以將前，後發酵合併在該罐進行(一罐法)。這種設備的優點:在於能縮短髮酵時間，而且具有生產上的靈活性，故能適合於生產各種類型啤酒的要求。

設備特點

這種設備一般置於室外。已滅菌的新鮮麥汁與酵母由底部進入罐內;發酵最旺盛時，使用全部冷卻夾套，維持適宜的發酵温度。冷媒多采用乙二醇或酒精溶液，也可使用氨(直接蒸發)作冷媒;CO2氣體由罐頂排出。罐身和罐蓋上均裝有人孔，罐頂裝有壓力錶，安全閥和玻璃視鏡。在罐底裝有淨化的CO2充氣管。罐身裝有取樣管和温度計接管。設備外部包紮良好的保温層，以減少冷量損耗。

優點:

(1)是能耗低，採用的管徑小，生產費用可以降低。

(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。

影響發酵設備造價的因素

發酵設備大小，形式，操作壓力及所需的冷卻工作負荷。容器的形式主要指其單位容積所需的表面積，以m2/100L表示，這是影響造價的主要因素。2.通用罐

用於多罐法及一罐法生產。因而它適合多方面的需要，故又稱該類型罐為通用罐。

結構:主體是一圓柱體，是由7層1。2m寬的鋼板組成。總的表面積是378m3，總體積765m3。

聯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。聯合罐的基礎是一鋼筋混凝土圓柱體，其外壁約3m高，20cm厚。基礎圓柱體壁上部的形狀是按照罐底的斜度來確定的。有30個鐵錨均勻地分埋入圓柱體壁中，並與罐焊接。圓柱體與罐底之間填入堅固結實的水泥沙漿，在填充料與罐底之間留25。4cm厚的空心層以絕緣。

3。朝日罐

前發酵和後發酵合一的室外大型發酵罐朝日罐是用4—6mm的不繡鋼板製成的斜底圓柱型發酵罐。其高度與直徑比為1:1-2:1外部設有冷卻夾套，冷卻夾套包圍罐身與罐底。外面用泡沫塑料保温內部設有帶轉軸的可動排，用來排出酒液，並有保持酒液中CO2含量均一的作用。

朝日罐特點

朝日罐與錐形罐具有相同的功能，但生產工藝不同。

(1)利用離心機回收酵母

(2)利用薄板換熱器控制發酵温度

(3)利用循環泵把發酵液抽出又送回去。

優點:

三種設備互相組合，解決了前，後發酵温度控制和酵母濃度的控制問題，加速了酵母的成熟。使用酵母離心機分離發酵液的酵母，可以解決酵母沉澱慢的缺點利用凝聚性弱的酵母進行發酵，增加酵母與發酵濃接觸時間，促進發酵液中乙醛和雙乙酰的還原，減少其含量。啤酒發酵設備-啤酒的連續發酵罐種類1。兩個攪拌罐和一個酵母分離罐串聯起來，加入酒花的麥芽汁流加入第一個攪拌罐，經發酵後，成熟啤酒從分離罐中流出。這種流程已達到日產100m2的規模。

2。由數個高度6～9m的塔式發酵罐串聯起來，附加一些酵母分離和啤酒貯藏設備。

還有一個由主發酵塔和一個發酵塔組成，發酵週期40，50小時，連續發酵兩個月，各項經濟指標均優於間歇法。

丙酮—丁醇發酵罐

生產丙酮，丁醇的發酵罐比酒精發酵罐高，罐身需承受高壓，罐壁較厚，用鋼板製成。頂蓋和底部採用球形封頭，罐內表面平整光滑，無內部件，採用表面噴淋冷卻。種子罐採用夾套冷卻。一，機械攪拌發酵罐

機械攪拌發酵罐是發酵工廠常用類型之一。它是利用機械攪拌器的作用，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繁殖，發酵所需要的氧氣。

啤酒發酵設備-發酵罐的結構1，罐體

2，攪拌器和擋板

3，消泡器

4，聯軸器及軸承

5，變速裝置

6，空氣分佈裝置

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，材料為碳鋼或不鏽鋼，對於大型發酵罐可用襯不鏽鋼板或複合不鏽鋼製成，襯裏用的不鏽鋼板厚為2-3毫米。為了滿足工業要求，在一定壓力下操作，空消或實消，罐為一個受壓容器，通常滅菌的壓力為2。5公斤/釐米2(絕對壓力)。

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，使氧溶解於醪液中，從攪拌程度來説，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，用螺栓聯成整體。

通用發酵罐的攪拌槳類型

(1)通用發酵罐的攪拌槳最廣泛使用的是平葉渦輪攪拌槳，國內採用的大多數是六平葉式，其各部分尺寸比例已規範化。這種攪拌槳具有很大的循環液體輸送量，功率消耗大。因此特別適用於絲狀菌發酵。

（2)船用螺旋攪拌器，它具有比渦輪槳更為強烈的軸向流動，但是氧傳遞效率低。

(3)振動混合器，儘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，已用於粘稠的絲狀鏈黴菌發酵的發酵罐中。這種攪拌槳具有較好的剪切分散能力和較低的功率消耗，在整個發酵過程中功率變化相對渦輪槳要小的多。

(5)氣體導入式攪拌器，是由一個空心的攪拌槳組成，安裝在空心的攪拌軸上。攪拌槳上至少有一個暴露在液體中的開口。由於攪拌槳轉動，開口處的壓力隨之減少，使導入的氣體沿着攪拌軸向下流動。它適應於低粘度的發酵液。

消泡裝置

消泡方式有兩種:一是加入化學消泡劑消除泡沫，但高濃度的化學消泡劑會對發酵產生抑制作用，故不能添加太多;第二種方式，即機械消泡。機械消泡裝置主要有四種。

一是鋸齒式消泡槳。它安裝於罐內頂部，高出液麪的位置，固定在攪拌軸上，隨攪拌軸轉動，不斷將泡沫打破。

二是半封閉式渦輪消泡器，它是由前者發展改進而來，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，它們置於發酵罐的頂部，利用高速旋轉產生的離心力將泡沫破碎，液體仍然返回罐內。

第四種是刮板式消泡器，它安裝於發酵罐的排氣口處，泡沫從氣液進口進到高速旋轉的刮板中，刮板轉速為1000—1450rpm，泡沫迅速被打碎，由於離心力作用，液體披甩向殼體壁上，返回罐內，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，增加溶解氧。通常擋板寬度取(0。1-0。12)D，裝設4-6塊即可滿足全擋板條件。所謂"全擋板條件"是指在一定轉速下再增加罐內附件而軸功率仍保持不變。要達到全擋板條件必須滿足下式要求:

D—罐的直徑(mm)

Z—擋板數

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酵罐內不另設擋板。(但冷卻管為盤管時，則應設擋板。)擋板的長度自液麪起到罐底為止。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。

聯軸器及軸承

大型發酵罐攪拌軸較長，常分為二至三段，用聯軸器使上下攪拌軸成牢固的剛性聯接。常用的聯軸器有鼓形及夾殼形兩種。小型的發酵罐可採用法蘭將攪拌軸連接，軸的連接應垂直，中心線對正。為了減少震動，中型發酵罐一般在罐內裝有底軸承，而大型發酵罐裝有中間軸承，底軸承和中間軸承的水平位置應能適當調節。罐內軸承不能加潤滑油，應採用液體潤滑的塑料軸瓦(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%，以適應温度差的變化。罐內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重，可以在與軸承接觸處的軸上增加一個軸套，用緊固螺釘與軸固定，這樣僅磨損軸套而軸不會磨損，檢修時只要更換軸套就可以了。

變速裝置

試驗罐採用無級變速裝置，發酵罐常用的變速裝置有三角皮帶伸展動，圓柱或螺旋圓錐齒輪減速裝置，其中以三角皮帶變速傳動效率較高，但加工，安裝精度要求高。採用變極電動機作階段變速，即在需氧高峯時採用高轉速，而在不需較高溶解氧的階段適當降低轉速。這樣，發酵產率並不降低，而動力消耗則有所節約。自動化程度較高的發酵罐，採用可控硅變頻裝置，根據溶氧測定儀連續測定發酵液中溶解氧濃度的情況，並按照微生物生長需要的耗氧及發酵情況，隨時自動變更轉速，這種裝置進一步節約了動力消耗，並可相應提高發酵產率，但其裝置頗為複雜。

空氣分佈裝置

空氣分佈裝置的作用是吹入無菌空氣，並使空氣均勻分佈。分佈裝置的形式有單管及環形管等。常用的為單管式，管口對正罐底，裝於最低一擋攪拌器下面，管口與罐低的距離約40mm，並且空氣分散效果較好。若距離過大，空氣分散效果較差。該距離可根據溶氧情況適當調整，空氣由分佈管噴出上升時，被攪拌器打碎成小氣泡，並與醪液充分混合，增加了氣液傳質效果。通常通風管的空氣流速取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，在空氣分佈器下部罐底上加焊一塊不鏽鋼補強。可延長罐底壽命。通風量在0。02~0。5ml/sec時，氣泡的直徑與空氣噴口直徑的1/3次方成正比。也就是説，噴口直徑越小，氣泡直徑也越小。因而氧的傳質係數也越大。但是生產實際的通風量均超過上述範圍，因此氣泡直徑僅與通風量有關，而與噴口直徑無關。

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成，使旋轉軸達到密封的效果。安裝在旋轉軸與設備之間的部件，它的作用是阻止工作介質(液體，氣體)沿轉動軸伸出設備之處泄漏冷卻裝置

5M3以下發酵罐一般採用夾套冷卻。大型發酵罐採用列管冷卻(四至八組)。帶夾套的發酵罐罐體壁厚要按外壓計算[即3。5Kg/釐米2(絕對壓力)]夾套內設置螺旋片導板，來增加換熱效果，同時對罐身起加強作用。冷卻列管極易腐蝕或磨損穿孔，最好用不鏽鋼製造。啤酒發酵設備-標準通用式發酵罐編輯本段 通用式發酵罐是最廣泛應用的深層好氣培養設備。

在工業生產中，尤其是製藥工業中，使用得最廣泛的就是通用式發酵罐。這種發酵繞既具有機械攪拌裝置，又具有壓縮空氣分佈裝置。發酵罐的攪拌軸既可置於發酵罐的頂部，也可置於其底部，其高徑比為2:1-6:19有關的重要因素是氧傳遞效率，功率輸入，混合質量，攪拌槳形式和發酵罐的幾何比例等。

自吸式發酵罐

它與通用發酵罐的主要區別是:①有一個特殊的攪拌器，攪拌器由轉子和定子組成;②沒有通氣管。

具有轉子和定子的攪拌器的吸氣原理:浸在發酵液中的轉子迅速旋轉，液體和空氣在離心力的作用下，被甩向葉輪外緣。這時，轉子中心處形成負壓，轉子轉速愈大，所造成的負壓也愈大。由於轉子的空膛與大氣相通，發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佈甩出。轉子的攪拌，又使氣液在葉輪周圍形成強烈的混合流，空氣泡被粉碎，氣液充分混合。

自吸式發酵罐的攪拌器

①迴轉翼片式自吸攪拌器;

②噴射式自吸攪拌器;

③具有轉子和定子的自吸攪拌器。

氣泡塔式發酵罐

塔式發酵罐系一直立長圓筒，筒內安裝孔板，有的還在罐內安裝攪拌器，罐壁四周裝擋板。與分批的機械攪拌發酵罐類似，有的塔頂橫截面擴大，供以降低流速，截留液體夾帶的懸浮物。發酵液和空氣可以並流，也可逆流。

_罐的特點是:罐身高，高徑比為6;土黴素等生產用的設備，高徑比達到7。由於液位高，空氣利用率高，節省空氣約5%，節省動力約30%，但底部存在沉澱現象;温度高時降温較難。

現代發酵罐的大型化給STF帶來—系列難以克服的困難。要大於1000kW的機械攪拌;大量的冷卻水和排除熱量;能量的均勻分佈;溶解氧，碳源和其它營養與pH控制等。

帶升式發酵罐

帶升式發酵罐也稱為氣流攪拌發酵罐，不用機械攪拌，借通風起到攪拌作用並供給氧氣。

特點:結構簡單，冷卻面積小，無攪拌傳動設備，料液充滿係數大，無須加消泡劑，維修，操作及清洗簡便，節省動力，減少染菌等。

工作原理:外循環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，與上升管內醪液接觸，由於氣液混合體密度小於罐內醪液，所以在管內上升，管上端與罐身切線相連，液體由切線進入在罐內迴旋下降，形成激烈循環。

液提式發酵罐

液提發酵罐是液體藉助於一個液體泵進行輸送，同時氣體在液體的噴嘴處被吸入發酵罐。

噴嘴是這類發酵罐的一個特殊部件，製造要求精密。

氣提式發酵罐

空氣壓縮機是氣提式發酵罐的重要組成部分，它的效率決定於它的形式。

壓縮氣體通過空氣分佈器進入液體後，最初形成的氣泡是由液體劇烈翻動來分散的，所以氣泡的分散程度決定於功率消耗速率。

(一)噴嘴塔式

這是由一個兩相噴嘴和鼓泡柱組成的發醉罐，它的通氣效率比多孔管式或多孔板式好得多。

這種形式的反應器常用於廢水處理，如在一個15000m'的活性污泥池中，安裝56個噴嘴，每天可轉化30000kg的氧。

(二)噴嘴塔循環式

它以兩相噴嘴作為通氣裝置，具有高的液體循環速度。

(三)噴璃循環式

它利用噴嘴的噴射力，吸入氣體，使氣體在罐體內部循環，達到較好的傳氧效果。

的傳氧效果。

(四)噴射通道式

在這種反應器裏，液體在細長形的噴嘴裏被加速，使循環液體的位能更有效地轉變成動能。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的液體帶到罐的底部。在窄管的終端，氣體向上運動並離開液體排出。

(五)滴流牀式

液體在罐頂部被分散，然後向下滴流通過已被固定化的微生物細胞。空氣是在罐底導入並與液體逆向流動。它在好氧廢水處理中有着廣泛的應用。

(六)多級塔循環式

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

空氣以3-4m/s的速度導入液體流中，然後通過—個多孔過濾器在

旋風分離器中分離，最後排出系統。這種液流以單向通過泵和流量計。採用這種可以有很高的細胞濃度〔可達t659(乾重細胞)/L和高的氧傳遞速率。然而功率輸入也是相當高的。(八)液體流化牀式

近年來，沉化牀生化反應器的研究報道很多，它主要應用在3個方面

①酶固定在固體基質上;

②完整細胞固定在固體基質上進行純培養;

③生化流化牀廣泛應用於廢水處理過程。

氣升環流式發酵罐的工作原理是什麼？

氣升環流式反應器是在反應器內沒有攪拌器，其有一個導流筒，將發酵醪液分為上升區(導流筒內)和下降區(導流筒外)，在上升區的下部安裝了空氣噴嘴，或環型空氣分佈管，空氣分佈管的下方有許多噴孔。加壓的無菌空氣通過噴嘴或噴孔噴射進發酵液中，從空氣噴嘴噴入的氣速可達 250~300(米/秒)，無菌空氣高速噴入上升管，通過氣液混合物的湍流作用而使空氣泡分割細碎，與導流筒內的發酵液密切接觸，供給發酵液溶解氧。由於導流筒內形成的氣液混合物密度降低，加上壓縮空氣的噴流動能，因此使導流筒內的液體向上運動;到達反應器上部液麪後，一部分氣生泡破碎，二氧化碳排出到反應器上部空間，而排出部分氣體的發酵液從導流筒上邊嚮導流筒外流動，導流筒外的發酵液因氣含率小，密度增大，發酵液則下降，再次進入上升管，形成循環流動，實現混合與溶氧傳質。

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通氣攪拌發酵罐基本結構包括哪些

一、機械攪拌式發酵罐其基本結構是在高徑比為2～4的罐體的頂或底部安上向罐內延伸的攪拌軸，軸上裝上2～4個攪拌槳(常用的攪拌槳是帶有圓盤和6個矩形與扭成法向分佈葉片的稱為Rushton渦輪的槳，槳葉外徑約為罐徑的1/3)。罐底裝有無菌空氣的分佈器(也有用單孔管的)。

二、機械攪拌罐結構設備主要部件包括罐身、攪拌器、軸封、消泡器中間軸承，空氣噴射器、擋板、冷卻裝置、人孔。

1、罐體由圓柱體及橢圓形或碟形封頭焊接成，材料為碳鋼或不鏽鋼。為滿足工藝要求，罐需承受一定壓力，通常滅菌壓力0.25MPa(絕對大氣壓)；

2、攪拌器和擋板渦輪式攪拌器的葉片有平葉式、彎葉式、箭葉式三種，其主要是打碎氣泡，加速和提高溶氧。平葉式功率消耗較大，彎葉式較小，箭葉式又次之。擋板的作用是防止液麪產生旋渦，促使液體激烈翻動，提高溶氧。擋板寬度約為（0.1-0.12）D。裝設6-4塊擋板，可滿足全擋板條件。全擋板條件是指在一定轉速下，再增加罐內附件，軸功率仍保持不變。要達到全擋板條件必須

温馨提示：工業上約80％採用了通氣式攪拌器。通氣式常採用各種渦輪攪拌器，主要由氣體分佈器、攪拌器、攪拌槽構成。