發酵罐有內濾和外濾哪個好

發酵罐的內濾和外濾各有其優缺點，選擇哪個好取決於你的個人偏好和使用情況。內濾設計通常更為簡單，並且佔用的空間較小，便於維護清潔。然而，內濾在清洗時可能會干擾發酵過程，並可能在攪拌時將酒糟泵到過濾器中，降低酒的質量。外濾設計會將酒糟完全隔離，並在酒糟生成後很容易進行清潔。但是，外濾往往會佔用更多的空間，並且需要更多的設置和調整。

發酵罐的內濾和外濾各有其優缺點，選擇哪個好取決於你的個人偏好和使用情況。內濾設計通常更為簡單，並且佔用的空間較小，便於維護清潔。然而，內濾在清洗時可能會干擾發酵過程，並可能在攪拌時將酒糟泵到過濾器中，降低酒的質量。外濾設計會將酒糟完全隔離，並在酒糟生成後很容易進行清潔。但是，外濾往往會佔用更多的空間，並且需要更多的設置和調整。

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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。

壓濾機濾布如何選擇？

當我們靠近壓濾機設備的時候，都會發現所有的壓濾機都會有一個比不可少的東西，那就是濾布。它在壓濾機設備中的主要作用是把固液進行分離，我們都知道壓濾機的過濾效果跟濾布存在必然的關係。它直接影響着過濾效果。它是壓濾機立足的根本，由此可見濾布對壓濾機設備的重要性。

現在市面上的所有壓濾機設備中，使用濾布作為過濾介質的佔95%以上，由此可見濾布應用的廣泛性。

濾布它是一種由特種纖維，通過特殊的編織工藝製造而成的，往往為了讓濾布具有更好的性能（比如説需要耐酸、鹼），所以一般都會採用一些非常耐用纖維，甚至有時候還需要增加一些金屬絲，達到織成的濾布具有優勢性。而纖維的本事材料也有很多，比如錦綸纖維、滌綸纖維和丙綸纖維等，這樣不同材質製成濾布形狀也有很大不同。也可根據客户的不同需求定製一些不同種類的濾布。

至於濾布的編制工藝也包含很多種，只要你細細的觀察下都會發現濾布的紋理不同，比如直紋和斜紋這兩種，斜紋濾布主要用於一些粘連性的過濾液，因為斜紋的濾布與濾餅接觸的面的縫隙更大一些，容易讓濾布與濾餅更好的脱離，同時可以保護濾布，讓其儘量的少附着一些固體顆粒在其中。但是隨着時間的推移，濾布上也會殘留一些固體，所以建議大家要定時清洗濾布。

濾 布也可以根據密度區分，我們通常説的是多少“幕”根據過濾的介質的不同而選擇不同的濾布，才能達到不同的過濾效果。

發酵罐的構造及各部分的名稱是什麼，標準操作規程是什麼

發酵系統操作規程 

一、 發酵前準備工作 

（1） 檢查電源是否正常，空壓機、微機系統和循環水系統是否正常工作。 （2） 檢查系統上的閥門、接頭及緊固螺釘是否擰緊。 

（3） 開動空壓機，用0.15Mpa壓力，檢查種子罐、發酵罐、過濾器、管路、

閥門等密封性是否良好，有無泄漏。罐體夾套與罐內是否密封（換季時應重點檢測），確保所有閥門處於關閉狀態（電磁閥前方的閥門除外）。 

（4） 檢查水（冷卻水）壓、電壓、氣（汽）壓能否正常供應。進水壓維持

在0.12Mpa，允許在0.15-0.2Mpa範圍變動，不能超過0.3Mpa，温度應低於發酵温度10℃；單相電源AC220V±10%，頻率50Hz，罐體可靠接地；輸入蒸汽壓力應維持在0.4Mpa，進入系統後減壓為0.24MPa；空壓機壓力值0.8Mpa，空氣進入壓力應控制在0.25-0.30MP（空氣初級過濾器的壓力值）。 

（5） 温度、溶氧電極、PH電極校正及標定，詳見觸摸屏PH、DO的標定幫

助。 

（6） 檢查各電機能否正常運轉（共4個）。電磁閥能否正常吸合（整套系

統共11個電磁閥）。 

二、 滅菌 

1. 發酵系統安裝好後的初次清洗 

罐內的清洗：酸鹼罐、補料罐、種子罐可將罐體上方的法蘭卸開，由操作工採用潔淨布手動清洗，結束後排盡罐內的污水，在多衝洗幾遍即可。發酵罐的清洗可採用自來水管通過手孔向罐體內壁沖洗，當水位上升到攪拌軸的第二片葉輪時停止沖洗，開動電機攪拌清洗。各管路的清洗，可以先採用清水沖洗，再根據相應功能採用相應的清洗介質（清洗管路時應以保護管路中的各種元件為前提），具體步驟可參考“空氣管路的滅菌”。如果發酵系統長時間不用或培養的菌體與上一批次的不相同時，可採用2%NaOH清洗，其他各罐也可以採用發酵罐的清洗方式清洗，清洗結束後應對發酵系統滅菌。 2. 空氣管路的滅菌 

（1） 空氣管路上的除菌過濾器，使用蒸汽通過減壓閥（空氣減壓閥不能進

行蒸汽滅菌，所以空氣預過濾器不滅菌）、蒸汽過濾器然後進入除菌過濾器。 

（2） 空氣除菌過濾器的濾芯不能承受高温高壓，因此，將蒸汽減壓閥調整

在0.13MPa，不得超過0.15MPa。 

（3） 空消過程中，除菌過濾器下端的排氣閥應微微開啟，排除冷凝水。 （4） 空消時間應持續30分鐘左右，當設備初次使用或長期不用後啟動時，

最好採用間歇空消，即第一次空消後，隔3～5小時再空消一次，以便消除芽孢。 

（5） 經空消後的過濾器，應通氣吹乾，約20～30分鐘，然後將氣路閥門關

閉。保持空氣管道正壓。 

3. 發酵罐空消（種子罐、補料罐、酸鹼罐空消作為參考依據）

（1） 發酵罐空消前，應將打開排污閥Q22打開（使夾套內的壓力不超壓）。 （2） 關閉Q14，微開Q15,打開蒸汽閥門Q12，打開Q13向罐內通蒸汽；打

開Q18、Q19通過取樣口向罐內通蒸汽。 

（3） 將罐上的接種口，排氣閥Q9，及排污管路上的閥門Q24、Q25微微打

開，使蒸汽通過這些閥門排出，當濕度達到1220C後開始計時，調整閥門Q9、Q13、Q19的開度，保持罐內温度1220C~1280C（壓為一般在0.11～0.15Mpa），可根據工藝調整空消的温度與壓力。 

（4） 當時間達到30～40分鐘後，關閉Q13、Q15、Q19，然後再關閉Q12、

Q18，打開空氣管路上的閥門Q14、Q13向罐內通空氣冷卻，讓罐內保持正壓在0.03MPa-0.05MPa之間。 

（5） 需要快速冷卻時則關閉夾套排污閥門Q22，打開冷卻水閥門Q27/DC1

向夾套通水冷卻，到達常温後關閉冷卻水。特殊情況下，可採用間歇空消（隔3～5小時再空消一次，以便消除芽孢）。 

（6） 空消時，溶氧、PH電極取出，妥善保存，以延長其使用壽命。

4.發酵罐實消

（種子罐、補料罐、酸鹼罐實消作為參考依據）

實消是當罐內加入培養基後，用蒸汽對培養基進行滅菌的過程。

(1)空消結束後，關閉進氣閥門Q13,打開Q9卸去罐內壓力，將校正好的PH、DO電極裝好，儘快將配好的培養基從加料口加入罐內。 

(2)培養基在進罐之前，應先糊化，一般培養基的配方量應根據工藝要求確定，發酵液的最終容積為罐體全容積的70％左右計算(泡沫多的培養基為60％左右，泡沫少的培養基可達75～80％)，考慮到冷凝水和接種量因素，以及是否流加，初定容由生產根據工藝的要求自行決定，需在實踐中摸索。 (3)開啟機械攪拌裝置，低速轉動，使罐內物料均勻混合。 

(4)打開夾套排污閥Q22、蒸汽閥Q21，對罐內培養基預熱（採用夾套通汽預加熱）。當罐內温度升到90℃時（具體温度應按蒸汽質量而變動），關閉夾套進汽閥Q21，關閉Q14，全打開進汽閥Q12,打開Q13通入蒸汽，全開Q18，微開Q19通過取樣口向罐內通蒸汽，關閉Q25、Q26，全開Q23,微開Q24向罐內通蒸汽，微開尾氣閥門Q9（三路通汽滅菌），關閉電機攪拌。 

當温度升到121—123℃，罐壓升至0.12MPa時，控制蒸汽閥門Q9、Q19、Q13、Q24的開度，維持温度與罐壓，並開始計時，微開火焰接種口向外排蒸汽，當時間到達30分鐘之前，關緊焰接種口，關閉Q24（關閉前應人為地開大蒸汽量幾次，避免培養基殘留於閥門處）,關閉Q23，關閉Q19、18，關閉Q13、Q12停止供汽。  

關閉夾套排污閥門Q22，打開冷卻水閥Q27/DC1向夾套通水冷卻，打開電機攪拌，當壓力降到0.05MPa時打開空氣閥門Q14、Q13向罐內通空氣，加快冷卻速度，並保持罐壓為0.05MPa，直到罐內培養基温度降至接種温度。當罐內温度降至比發酵工藝所要求的温度高2－3℃時，關閉閥門Q27/DC1停止通冷卻水。

https://wenku.baidu.com/view/24b949f35727a5e9846a61c4.html

請問攪拌式發酵罐的排氣口為什麼要裝一個高效率過濾器呢？

產1000噸丙酮酸工廠設計行性報告

摘要

產1000噸丙酮酸產線公用工程部進行設計解決菌空氣、冷凍水、蒸汽供給問題滿足工藝產各項需要

結合工廠工藝設計物料衡算、能量衡算等計算數據按給定具體工藝要求進行公用工程配套設計計算基礎繪製流程圖並展通用設備選型、非標設備設計同進行公用工程平面佈置設計經各設備比較、論證選擇適合工藝流程公用工程設備達優化資源配置同能夠做環境污染能源浪費少

關鍵字：丙酮酸 發酵 工廠設計

1.1 項目簡介 2

1.1 .1 建設項目名稱： 2

1.1.2 建設規模、產工作制度 2

1.1.3 廠址選擇及其自條件 2

1.1.4 公用工程供應條件 3

2.1 丙酮酸發酵產公用工程設計 3

第二章 空氣系統設計 3

1.1 空氣系統流程 3

1.1.1 空氣預處理 3

1.1.2 空氣除菌流程 4

2.1 空氣系統工藝計算 5

2.1.1發酵車間菌空氣高峯需求量 6

2.1.2 發酵車間菌空氣耗量 6

3.1 空氣系統設備選型 6

3.11 布袋粗濾器 6

3.1.2 空氣壓縮機 6

3.1.3 旋風離器 7

3.1.4 空氣儲罐 8

3.1.5 絲網濾器 9

3.1.6 總濾器 11

4.1 設備安裝注意事項 12

第三章 蒸汽系統設計 13

1.1 蒸汽系統流程 13

1.1.1 鍋爐用水預處理 13

1.1.2 蒸汽系統流程圖 15

2.1 蒸汽系統計算 15

3.1 蒸汽系統設備選型 16

3.1.1 單流式機械濾器 16

3.1.2 逆流式Na離交換器 16

3.1.3 除氧設備 17

3.1.4 卧式水火管鍋爐 18

4.1 設備安裝注意事項 19

第四章 冷凍水系統設計 19

1.1 冷凍水系統流程 19

2.1 冷卻水系統計算 20

3.1 冷凍水系統設備選型 21

3.1.1 壓縮機 21

3.1.2 冷凝器 21

3.1.3 蒸發器 22

4.1 設備安裝注意事項 22

第五章 結 23

1.1 結束語 23

第章 項目概述

1.1 項目簡介

1.1 .1 建設項目名稱：

產1000噸丙酮酸產線工藝設計

1.1.2 建設規模、產工作制度

（1）建設規模：產1000噸丙酮酸

（2）原料葡萄糖先經預熱器預熱進行連續滅菌程制滅菌培養基酵母與菌培養基起放入發酵罐通入菌空氣發酵再發酵液提取產物丙酮酸結晶

（3）工作制度：工作按300計發酵、濾實行兩班制

1.1.3 廠址選擇及其自條件

項目建設點選擇鄭州市其自條件表：

平均氣温 16.3℃ 歷平均高氣温 38℃

歷平均低氣温 -4.2℃ 熱平均相濕度 85%

冷平均相濕度 75% 平均氣壓 1016.5mP

夏季平均氣壓 1004.5mP 均風速 3.6m/s

均降水量 1025.6mm 降水量 219.6mm

1.1.4 公用工程供應條件

公用工程 要求條件 要求用量

菌空氣

除菌率>99% 102.6m3/min

加熱蒸汽 121℃0.4mPa 2.5t/d

冷卻水 18℃ 126.73 t/d

2.1 丙酮酸發酵產公用工程設計

工廠設計各專業設計員通力合作集體創造程設計程各專業既工合作其產工藝設計工廠設計核起主導工作公用工程設計（輔助產工程設計）保證工廠產缺少重要組部根據工藝專業設計要求進行工作相輔相承組工廠各部形機整體更發揮工藝專業主導工作工藝設計員必須熟悉解各輔助專業工作任務明確設計程應向同輔助專業提供必要工藝設計資料提同要求作輔助專業設計依據同要利用輔助專業設計工藝設計服務矛盾協商解決確定合理案保證設計質量加快工程進度並保證工廠投產良運行效十重要另外些工廠特別廠建設、擴建由於技術力量足往往需要工藝技術員統籌考慮公用工程關問題

第二章 空氣系統設計

1.1 空氣系統流程

1.1.1 空氣預處理

空氣微物數依附於空氣塵埃顆粒提高壓縮前空氣潔淨度主要措施提高空氣吸氣口位置加強吸入空氣前濾

保護空氣壓縮機空氣吸入口處設置粗濾器濾空氣顆粒較塵埃減少進入空氣壓縮機灰塵微物含量及壓縮機磨損並減輕主濾器負荷提高除菌空氣質量於種前置濾器要求濾效率高阻力否則增加壓縮機吸入負荷降低壓縮機排氣量通採用布袋濾器、填料濾器、油浴濾器水霧除塵濾器

節約本本設計採用布袋濾器

1.1.2 空氣除菌流程

採用兩級冷卻、加熱除菌系統其流程圖圖1：

兩級冷卻除菌流程比較完善空氣除菌流程適應各種氣候條件能夠充離油水使空氣達低相濕度進入濾器提高濾效率該流程特點兩冷卻、兩離、適加熱兩冷卻、兩離油水處能提高傳熱係數節約冷卻用水油水離比較完全經第冷卻器冷卻部水、油都已經結較霧滴故適宜用旋風離器離第二冷卻器使空氣進步冷卻析部較霧粒宜採用絲網離器離發揮絲網能夠離較直徑霧粒離效高作用第級冷卻30~35℃第二級冷卻20~25℃除水空氣相濕度仍100%須用絲網離器加熱器加熱空氣相濕度降低至50%~60%保證濾運行[1]

克服輸送程濾介質等阻力吸入空氣須經空壓機壓縮空氣經壓縮温度顯著升壓縮比愈高温度愈高若高温壓縮空氣直接通入空氣濾器引起濾介質炭化或燃燒且增培養裝置降温負荷給培養温度控制帶困難同高温空氣增加培養液水蒸發微物利要壓縮空氣降温所空氣儲罐要裝冷卻器流程圖46兩處

根據式(1)：

(1)

空氣總壓力P及濕含量χ定值相濕度φ隨 Ps改變Ps温度函數φ隨温度變即温度升高φ降低反φ則升高若温度降至φ升100%剩部水蒸氣凝露滴析同壓縮空氣夾帶油冷凝由看經冷卻降温空氣相濕度增析水使濾介質受潮失效所壓縮濕空氣要除水同由於空氣經壓縮機避免夾帶潤滑油故除水同要進行除油5處設置旋風離器用除空氣水油

介質濾器利用塊狀介質顆粒狀介質、網狀介質或高材料絲網慣性攔截作用離空氣水油滴各種介質濾器絲網離器具較高離效率直徑於5μm顆粒離效達99%於10μm更高達99.5%且能部2-5μm較細顆粒加結構簡單阻力等廣泛用於產流程圖7處絲網濾器

設置總濾器流程重要濾器用濾掉空氣絕部殘餘油、水及真菌達所需菌空氣要求

2.1 空氣系統工藝計算

產工藝基礎數據：產1000t丙酮酸產酸率72g/l轉化率70％提取率80％染菌率1％工作300發酵週期64h輔助間8平均通氣比1：0.3

2.1.1發酵車間菌空氣高峯需求量

Vmax=2×238.75+6×995=6247.5(m3/h)=1.74(m3/s)

2.1.2 發酵車間菌空氣耗量

V=6×6.5×10-6+2×1.63×106=4.23×107(m3)

菌空氣消耗量：（75×0.7×6+5×0.7×2）×0.3=102.6m3/h

3.1 空氣系統設備選型

3.11 布袋粗濾器

布袋濾器結構簡要濾布縫製與骨架相同形狀布袋繃緊縫於骨架並縫緊所造短路空隙布袋濾濾效率阻力損失要視所選用濾布結構濾布面積定布質結實細緻則濾效率高阻力現採用合纖維濾布、紡布濾布要求定期換洗減少阻力提高濾效率本設計採用合纖維濾布氣流速度2-2.5m/min空氣阻力約60-120mmHg

3.1.2 空氣壓縮機

發酵工業用氣體輸送設備低壓空氣壓縮機用提供發酵工業產要求提供0.2~0.3MPa（表壓）壓縮空氣般採用渦輪式空氣壓縮機或經改裝往復式空氣壓縮機做空氣壓縮站主要送氣設備空氣壓縮定壓力通空氣除菌系統定壓力菌空氣供深層培養用兩種空氣壓縮機比較表1

壓縮機種類 特點 優點 缺點

渦輪式 供氣量口壓強穩定輸壓縮空氣含油霧 功率消耗較結構緊湊佔面積 技術要求較高

往復式

操作氣體受壓發熱故缸外要冷卻裝置 容量範圍廣價格較便宜操作維修比較便 口流量穩定壓氣體夾帶油霧

表1 兩種空氣壓縮機比較

由於渦輪式空氣壓縮機輸壓縮空氣含油霧給面空氣除菌帶便使空氣濾系統簡化降低些本故本設計採用渦輪式空氣壓縮機

菌空氣消耗量：（75×0.7×6+5×0.7×2）×0.3=102.6m3/h=60.38acfm

初選渦輪式空氣壓縮機機型HP1.0排氣量40acfm,兩台並聯工作40acfm×2 =80acfm>60.38acfm,所符合工藝產要求

3.1.3 旋風離器

旋風離器種結構簡單、阻力、離效較高氣-固或氣-液離設備空氣般15-24m/s流速切線向進入旋風離器並圓周內做圓周運油水滴則具比空氣重度較慣性力故空氣離器內做圓周運油水滴仍作直線運器壁沉降排氣口氣流速度4-8m/s油水滴則旋風離器徑向速度與氣流速度平比隨轉半徑增加減旋風離器進口管截面積般較離器管徑較進口空氣流速越筒徑越空氣阻力越

圖2 旋風離器

般旋風離器比例尺寸致：

D1=0.4-0.6L1=1-2D2-3D h=0.5Db=0.2-0.25DD2=0.2-0.35D

便起見用式致估計離器直徑D:

(2)

式(2)：Q——通旋風離器空氣流量m3/min

通旋風離器空氣流量Q=120m3/min

D=0.1 =1.095m所D取1.1m

D1=0.5m L1=2D=2.2m L2=3D=3.3m h=0.5D=0.55m b=0.2d=0.22m D2=0.2D=0.22m

3.1.4 空氣儲罐

壓縮空氣冷卻定温度油水空氣相濕度仍100%若加熱升温要温度稍微降低便再度析水使濾介質受潮降低或喪失濾能力所必須冷卻除水壓縮空氣加熱定温度使相濕度降低才能輸入濾器壓縮空氣加熱温度選擇保證空氣乾燥保證濾器除菌效率關鍵般講降濕温度與升濕温度温差10-15℃左右即能保證相濕度降至定水平滿足進入濾器要求

空氣加熱般用列管式換熱器實現由壓縮機空氣脈衝式濾器前需要安裝空氣儲罐消除脈衝維持罐壓穩定儲氣罐作用除使壓力穩定外使部液滴罐內沉降儲氣罐結構圖：

圖3 儲氣罐結構圖

貯氣罐體積計算： V=0.15v (3)

式(3)：V—貯氣罐體積；v—壓縮空氣流量m3/min

貯氣罐體積V=0.15v=0.15×120=18m3

設貯氣罐圓筒部高徑比2.5：1

則

則D=2.09mH=2.5D=5.23m

3.1.5 絲網濾器

本設計介質濾器濾介質採用0.25mm×40目鏽鋼絲網絲網介質層高度150mm其示意圖：

圖4 絲網濾器結構圖

通絲網空氣流速：

(4)

式(4)：ωmax——空氣流速m/s；ρp——液滴比重kg/m3；ρg——空氣比重kg/m3；K——係數取0.107

查25℃空氣比重ρg1.2×103 kg/m3水滴比重ρp1.022 kg/m3

則ωmax=0.107 = 3.12m/s

絲網離器設計速度ω述空氣流速75%即：

ω設計=0.75ωmax=2.34m/s

絲網離器直徑：

(5)

式(5)：D—絲網離器直徑m；V—氣體流量m3/s

則絲網離器直徑D= =0.977 m

3.1.6 總濾器

產需要菌空氣要求比較高濾效率經濟適用面考慮本設計採用纖維介質深層濾器其結構圖圖5：

圖5 纖維介質深層濾器

種纖維介質深層濾器通立式圓筒型內部充填濾介質空氣由向通濾介質達除菌目

空氣濾器尺寸主要包括直徑D效濾層高度L其D由式(6)求：

（6） (6)

式(6):qν——空氣流經濾器體積流量m3/s;

νs——空截面空氣速度m/s

空截面氣速νs般取0.1-0.3m/s按操作工藝設0.2m/s

qν= 102.6m3/min=1.17 m3/s

則D= =2.73m

濾器效濾介質高度L計算公式：

則

選用棉花纖維濾器選棉花纖維直徑d=16μm,填充係數α=8%

通風量120m3/min,p=4kg/m3,發酵週期72h

假設進入濾器空氣含菌量5000/m3空氣流速0.2m/s

查K’=0.135cm-1倒灌率0.1%

則N1=5000×120×60×72=2.592×109N2=10-3

濾層厚度 =63.6cm

4.1 設備安裝注意事項

(1) 貯氣罐應安裝安全閥底部應安排污口空氣貯罐流向由罐內放置絲網除霧器

(2) 濾器效濾介質高度L決定通實驗數據基礎按數穿透定律進行計算由於需要濾層厚度耗用棉花安裝較困難阻力損失故工廠用性炭作間曾改善些素本符合計算要求通總高度棉花層厚度各總濾層1/4-1/3間性炭層佔1/3-1/2鋪棉花前先孔板鋪層30-40目金屬絲網織物助於空氣均勻進入棉花濾層

第三章 蒸汽系統設計

1.1 蒸汽系統流程

1.1.1 鍋爐用水預處理

保證供熱系統靠、持久安全運行必須供給鍋爐房水進行處理鍋爐房使用各種水源論水自水都含些雜質能直接用於鍋爐給水必須經處理符合鍋爐給水水質標難才能供給鍋爐使用否則影響鍋爐安全經濟運行鍋爐房要設置給水處理設備

水(論面水水)自界循環運程溶解混雜量雜質些雜質按其顆粒三類：顆粒稱懸浮物其膠體離即溶解物質懸浮物指水流呈懸浮狀態物質其顆粒直徑10-4mm通濾紙離主要黏土、砂粒、植物殘渣、工業廢物等

膠體物質許離集合體其粒徑10.4~10.6mm間水膠體物質鐵、鋁、硅等化合物及植物機體解產物——機物

水溶解物質主要鈣、鎂、鉀、鈉等鹽類及氧二氧化碳等氣體些鹽類水都離狀態存其顆粒直徑於10.6mm水溶解氣體則狀態存

懸浮物造沉積物污染樹脂堵塞管道懸浮物使鍋水起沫膠體物質污染樹脂影響水質量進入鍋爐產量泡沫引起汽水共騰水懸浮物膠體物質通水廠通混凝濾處理部清除看起澄清仍含雜質水經處理直接供給鍋爐水部溶解鹽類(主要鈣、鎂鹽類)析或濃縮沉澱沉澱物部比較鬆散稱水渣；另部附着受熱面內壁形堅硬質密水垢水垢存鍋爐安全經濟運行危害

（1）鍋爐用水濾

工業鍋爐房用水般由水廠供給原水懸浮物含量較高減輕軟化設備負擔必須進行原水濾處理於順溜再固定牀離交換器懸浮物於等於5mg/L原水應經濾；進入逆流再固定牀離交換器或浮牀交換器原水懸浮物含量於等於2mg/L應先經濾；懸浮物含量於20mg/L原水或經石灰處理水均應混凝、澄清經濾處理

（2）陽離交換軟化

水懸浮物膠體物質通經水廠沉澱、濾等處理部除水硬度、鹼度等雜質仍存滿足鍋爐給水水質要求需要鍋爐給水進行處理工業鍋爐房水處理主要內容軟化除氧即除水鈣、鎂離降低給水含氧量利用產硬度陽離(Na+、H+)水Ca2+、Mg2+置換達使水軟化目種稱陽離軟化稱離交換軟化離交換軟化通離交換劑實現

目前工業鍋爐水處理鈉離交換軟化用離交換器裝入陽離交換劑原水流鈉離交換劑交換劑Na+與水Ca2+、Mg2+離進行置換反應使水軟化鈉離交換既除水暫硬除永硬能除鹼構水鹼度主要部暫硬度按照等物質量規則轉變鈉鹽鹼度NaHCO3；另外按等物質量交換規則1mol Ca2+與2 molNa+進行交換反應使軟水含鹽量所增加

隨着交換軟化程進行交換劑Na+ 逐漸水Ca2+ 、Mg2+所代替交換劑由NaR型逐漸變CaR2或MgR2型軟化水硬度超某數值水質已經符合鍋爐給水水質標準要求則認交換劑已經失效應立即停止軟化交換劑進行再

離交換設備種類較固定牀、浮牀、流牀等浮牀、流牀離交換設備適用於原水水質穩定軟化水力變化、連續間斷運行情況固定牀則需述要求工業鍋爐房用軟化設備

固定牀離交換設備順流再離交換器逆流再離交換器兩類

（3）鍋爐給水除氧

鍋爐金屬腐蝕主要電化腐蝕鍋爐給水鍋水都電解質鍋爐金屬壁雜質部陰極其電與鍋水離（H+）結合斷除

腐蝕產物(Fe3+)積聚陽極或電e積聚陰極未除則兩極間電位差減使腐蝕滯緩或停止種現象稱極化反消除極化(稱極化現象)使腐蝕加速

pH<7水較H+H+陰極極化劑加速腐蝕同酸性水使金屬氧化保護層溶解加速腐蝕見避免減輕鍋爐金屬電化腐蝕除保持鍋水定鹼度要給水進行除氧

1.1.2 蒸汽系統流程圖

蒸汽系統簡單流程示意圖見圖2：

圖6 蒸汽系統流程示意圖

設計蒸汽系統應經濟考慮滿足用户需要前提供汽壓力越低越仍需考慮蒸汽冷凝水收系統所需壓降效利用燕汽能量往往先使高壓蒸汽通汽輪機用汽輪機排汽供應工廠產；汽輪機停止工作應減壓閥減温器保證低級壓力蒸汽系統供汽

2.1 蒸汽系統計算

工藝需求採用121℃0.4mPa蒸汽進行加熱

每發酵罐蛇管蒸汽加熱階段需要蒸汽量G=3887.15 kg

每發酵罐直接蒸汽加熱階段需要蒸汽量G’=2139.53 kg

考慮5%蒸汽損失並且兩發酵罐同進行發酵則總蒸汽用量：

G總=（3887.15+2139.53）×2/0.95=12.696 t/d

3.1 蒸汽系統設備選型

3.1.1 單流式機械濾器

本設計採用濾設備單流式機械濾器具濾管路系統簡單運行穩定價格低廉等優勢單流式機械濾器簡單種濾器其簡單示意圖圖3：

圖7 單流式機械濾器

單流式機械濾器本體密閉鋼製圓柱形容器設進水、排水管路濾器內裝填濾材料用石英砂、理石、煙煤等石英砂宜用於濾鹼性水石英砂水溶解產硅酸鍋爐害；煙煤、理石適用於帶鹼性水濾料直徑0.5~1.5mm濾速度4~5m/h運行週期般8h

3.1.2 逆流式Na離交換器

逆流再離交換設備具水質量高鹽耗低等優點所本設計採用逆流再Na離交換器其簡單示意圖圖4：

圖8 逆流再離交換設備

所謂逆流再再再液流向水軟化運行流向相反通鹽液交換器部進入部排新鮮再液總先與交換器底部尚未完全失效交換劑接觸使其高再程度隨着再液繼續向流交換劑再程度逐漸降低較順流再工藝慢(部交換劑飽程度比部．再液置換Ca2+、Mg2+少)再液與部完全失效交換劑接觸再液仍具定新鮮性仍能起原作用再液能充利用[8]

3.1.3 除氧設備

氣體溶解定律知．氣體水溶解度與該氣體氣水界面壓力比與水温反比敞設備水加熱隨着水温升高氣水界面水蒸氣壓力增其氣體壓力降低水達沸點水界面水蒸氣壓力與外界壓力相等其氣體壓力都趨於零水溶解氣體含量趨於零熱力除氧工作原理

用加熱除氧設備稱熱力除氧器工業鍋爐房蒸汽鍋爐採用氣式熱力除氧器即除氧器內壓力略高於氣壓(般0.02MPa工作温度104℃)便於逸氣體能夠排

用噴霧填料式熱力除氧器圖9所示

圖9 噴霧填料式除氧器

除氧器由除氧除氧水箱兩部組給水由除氧部進水管進進水管與互相平行幾排帶噴嘴噴水管連接水通噴嘴噴霧狀要求噴嘴進水壓力0.15-0.2MPa左右除氧部兩層孔板孔板間裝鏽鋼填料(稱Ω元件)霧狀水滴經填料層落水箱

蒸汽由除氧部進汽管進入向流析氣體及部蒸汽經頂部圓錐形擋板折流由排氣管排

給水除氧器內先噴霧狀加熱具表面積利於氧氣水逸填料層呈水膜狀態加熱與蒸汽較充接觸且填料蓄熱作用所除氧效較負荷波適應強

3.1.4 卧式水火管鍋爐

由於發酵車間所需蒸汽量所採用卧式水火管鍋爐比較適宜

卧式水火管鍋爐水管與火管組合起卧式外燃鍋爐種鍋爐20世紀創代卧式外燃水管鍋爐基礎發展起種整裝鍋爐目前型燃煤鍋爐使用佔較比例

種鍋爐鍋筒及各受熱面都支承鋼板焊底座爐排文架及通風裝置全部支座結構形鍋爐牆壁採用蛭石磚絕熱外加薄鐵皮形整體鍋爐稱種鍋爐卧式快裝鍋爐快裝鍋爐結構緊湊運輸便安裝簡單相其煙火管鍋爐由於爐膛內根據情況佈置備種拱牆爐內燃燒較同由於爐內煙氣流速較高使火管傳熱係數提高積灰減少尤其層部增設省煤器使排煙温度降低鍋爐效率達75％

4.1 設備安裝注意事項

（1）原水通濾層壓力降達0.05~0.06MPa應停止濾進行反衝洗濾料層截留污泥沖洗掉恢復其工作能力反洗強度15L／(s?m2)沖洗間10min洗至水合格重新進行濾

（2）排氣閥度要合適造蒸汽浪費影響除氧效需要通反覆調整維持其佳度

（3）保證重要用户用汽設計要考慮設置蒸汽自切斷系統發事故按預定程序切斷非重要用户負荷確認系統靠性產要進行試驗

（4）設計蒸汽系統系統幹管直徑要按蒸汽發設備連續供汽量考慮利於工廠擴建或適應產變化

發酵罐上空氣過濾器能用細菌過濾器代替嗎

發酵罐上空氣過濾器不能用細菌過濾器代替。雖然細菌過濾器可以過濾掉髮酵罐上方空氣中的微生物，理論上可以代替常規的空氣過濾器。但是，由於細菌過濾器結構和過濾材料的特殊性質，其過濾效率和透氣性可能並不適合於發酵過程的需要，因此，在實際應用中，建議還是採用常規的Hepa過濾器或纖維棉過濾器進行空氣過濾。

發酵用的空氣過濾器濾芯多久換一次

每週

發酵罐的空氣過濾器的滅菌

通氣發酵罐需通入大量的無菌空氣，這就需要空氣管路過濾器過濾以除去空氣中的微生物。故過過濾器本身必須經蒸

汽加熱滅菌後才能起除菌過濾以提供無菌空氣的作用。空氣過濾器有兩大類：一是纖維介質或微孔的金屬、塑料等；

二是膜式空氣過濾器的應用越來越普遍。過濾器的滅菌主要採用飽和蒸汽。過濾器濾芯每週更換一次，用蒸汽滅菌

30min以上。為了避免過濾介質被冷凝水堵塞而造成蒸汽通過困難，進入空氣過濾器的蒸汽應儘量採用飽和幹蒸汽，因

此，要特別注意冷凝水的排放

在進空氣管道上加裝蒸汽進口管，可使蒸汽順利通過管路和過濾介質，徹底加熱滅菌，同時蒸汽冷凝水不好積聚於過濾器或管路中保證滅菌徹底的安全性。

空氣過濾器和分過濾器滅菌操作：排出過濾器中的空氣，從過濾器上部通入蒸汽，並從上、下排氣口排氣，維持壓力約0.174MPa，滅菌2h。滅菌完畢，即可通入壓縮空氣進入空氣過濾器。

發酵罐內發酵嚴格控制發酵條件的原因

因為罐温對於生產高質量的成品至關重要，隨着發酵產品需求量增加，發酵過程控制和檢測旋轉噴水攪拌水平提高，發酵罐機理了的解認識水平提高，以及空氣無菌處理技術水平的提高，發酵罐的容積增推進式攪拌規格大已成為抗生素工業的趨勢。

在工業生產中，尤其是製藥工業中，使用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。

在發酵罐工作過程中應該滿足以下幾點技術條件：

1、生物發酵罐應具有適宜的高徑比。發酵罐的高徑比一般為（2、5～4）：1。

2、發酵罐應能承受一定壓力。由於發酵罐在消毒及正常工作時，罐內有一定的壓力和温度，因此罐體各部件要有一定的強度，能承受一定的壓力。

3、生物發酵罐的攪拌裝置和通風裝置要能使氣泡分散細碎，氣液充分混合，以保證氧的溶解，提高氧的利用率。

4、發酵罐要有加熱和冷卻裝置，應具有足夠的冷卻面積。微生物生長代謝過程放出大量的熱量，為了控制發酵過程不同階段所需的温度，發酵罐應有足夠的冷卻面積。

5、生物發酵罐內應拋光，儘量減少死角，確保滅菌徹底。

6、攪拌器的軸封應嚴密，儘量減少泄漏。

此外發酵過程可以通過固體培養和深層浸沒培養來完成，從生產工藝來説可分為間隙分批、半連續和連續水泥攪拌樁發酵等，但素工業化大規模的發酵過程，則以通氣純種培養為主。

通過純種培養的發酵罐有自吸式發攪拌機械酵罐、標準式發酵罐、氣升式發酵罐、噴射式葉輪發酵罐、外循環發酵罐和多孔板塔式發酵罐等。自吸式發酵罐瀝青攪拌設備系通過發酵罐內葉輪的高速轉動，形成真空將空氣吸入罐內，由於葉輪轉動產生的真空，其吸入壓頭和空氣流量攪拌釜發展史有一定，因而僅適用對通氣量要求不高的發酵品種;塔式發酵罐素將發酵液置於多層多孔塔板的細長罐體內攪拌樁牆，在罐底部通入無菌空氣，通過氣體分散進行氧的傳遞，但其供氧量也受到一定限度。

微生物發酵詳細資料大全

微生物發酵即是指利用微生物，在適宜的條件下，將原料經過特定的代謝途徑轉化為人類所需要的產物的過程。微生物發酵生產水平主要取決於菌種本身的遺傳特性和培養條件。

發酵工程的套用範圍醫藥工業，食品工業，能源工業，化學工業，農業：改造植物基因；生物固氮；工程殺蟲菌生物農藥；微生物養料。環境保護等方面。

基本介紹

中文名 ：微生物發酵 外文名 ：Microbial fermentation 定義 ：生物體對於有機物的某種分解過程 套用 ：食品工業、生物和化學工業 原料 ：微生物 發酵水平 ：取決於菌種本身和培養條件 發酵方法,套用領域範圍,相關概念,初級代謝產物,次級代謝,濕熱滅菌法,連續滅菌,誘變育種,菌種初篩,菌種復篩,自然選育,種子擴大培養,巴斯德消毒法,輻射滅菌法,微生物轉化,質體,抗生素,連續發酵,菌種活化,消沫劑,空氣分佈器,雜交育種,基因工程育種,富集培養,原生質體融合,生物處理法,分批補料發酵,細胞融合技術,單細胞蛋白,工程菌,

發酵方法

微生物發酵過程根據發酵條件要求分為好氧發酵和厭氧發酵。好氧發酵法有液體表面培養髮酵、在多孔或顆粒狀固體培養基表面上發酵和通氧深層發酵幾種方法。厭氧發酵採用不通氧的深層發酵。因此，無論好氧與厭氧發酵都可以通過深層培養來實現，這種培養均在具有一定徑高比的圓柱形發酵罐內完成，就其操作方法可分為以下幾種。 分批式操作 ：底物一次裝入罐內，在適宜條件下接種進行反應，經過一定時間後，將全部反應物取出。 半分批式操作 ：也稱流加式操作。是指先將一定量底物裝入罐內，在適宜條件下接種使反應開始。反應過程中，將特定的性底物送入反應器，以控制罐內性底物濃度在一定範圍，反應終止將全部反應物取出。 反覆分批式操作 ：分批操作完成後取出部分反應系，剩餘部分重新加入底物，再按分批式操作進行。 反覆半分批式操作 ：流加操作完成後，取出部分反應系，剩餘部分重新加入一定量底物，再按流加式操作進行。 連續式操作 ：反應開始後，一方面把底物連續地供給到反應器中，同時又把反應液連續不斷地取出，使反應過程處於穩定狀態，反應條件不隨時間變化。 分批發酵法(batch fermentation) 分批發酵又稱分批培養，發酵工業中常見的分批發酵方法是採用單罐深層分批發酵法。每一個分批發酵過程都經歷接種、生長繁殖、菌體衰老進而結束髮酵，最終提取出產物。這一過程在某些培養液的條件支配下，微生物經歷著由生到死的一系列變化階段，在各個變化的進程中都受到菌體本身特性的制約，也受周圍環境的影響。只有正確認識和掌握這一系列變化過程，才有利於控制發酵生產。 分批發酵的 特點 是：微生物所處的環境是不斷變化的，可進行少量多品種的發酵生產，發生雜菌污染能夠很容易終止操作，當運轉條件發生變化或需要生產新產品時，易改變發酵對策，對原料組成要求較粗放等。 分批培養過程微生物生長可分為：停滯（或調整）期、對數（生長）期、穩定期和衰亡期四個階段。研究細胞的代謝和遺傳宜採用生長最旺盛的對數期細胞。在發酵工業生產中，使用的種子應處於對數期，把它們接種到發酵罐新鮮培養基時，幾乎不出現停滯期，這樣可在短時間內獲得大量生長旺盛的菌體，有利於縮短生產週期。在研究和生產中，常需延長細胞對數生長階段。 補料分批發酵法(fed-batch fermentation) 補料分批發酵又稱半連續發酵或半連續培養，是指在分批發酵過程中，間歇或連續地補加新鮮培養基的培養方法。與傳統分批發酵相比，其優點在於使發酵系統中維持很低的基質濃度。低基質濃度的優點為：①可以除去快速利用碳源的阻遏效應，並維持適當的菌體濃度，使不致加劇供氧的矛盾；②避免培養基積累有毒代謝物。 補料分批發酵廣泛套用於抗生素、胺基酸、酶製劑、核苷酸、有機酸及高聚物等的生產。 連續發酵法(continuous fermentation) 連續發酵又稱連續培養，連續發酵過程是當微生物培養到對數期時，在發酵罐中一方面以一定速度連續不斷地流加新鮮液體培養基，另一方面又以同樣的速度連續不斷地將發酵液排出，使發酵罐中微生物的生長和代謝活動始終保持旺盛的穩定狀態，而pH值、温度、營養成分的濃度、溶解氧等都保持一定，並從系統外部予以調整，使菌體維持在恆定生長速度下進行連續生長和發酵，這樣就**提高了發酵的生長效率和設備利用率。 開放式連續發酵 在開放式連續發酵系統中，培養系統中的微生物細胞隨着發酵液的流出而一起流出，細胞流出速度等於新細胞生成速度。因此在這種情況下，可使細胞濃度處於某種穩定狀態。另外，最後流出的發酵液如部分返回(反饋)發酵罐進行重複使用，則該裝置叫做循環系統，發酵液不重複使用的裝置叫做不循環系統。 封閉式連續發酵 在封閉式連續發酵系統中，運用某種方法使細胞一直保持在生物反應器內，並使其數量不斷增加。這種條件下，某些因素在生物反應器中發生變化，最後大部分細胞死亡。因此在這種系統中，不可能維持穩定狀態。封閉式連續發酵可以用開放式連續發酵設備加以改裝，只要使用部分菌體重新循環。另一種方法是採用間隔物或填充物置於設備內，使菌體在上面生長，發酵液流出時不帶細胞或所帶細胞極少。 透析膜連續發酵是一個新方法，它是採用一種具有微孔的有機膜將發酵設備分隔，這種膜只能通過發酵產物，而不能通過菌體細胞。這樣，將培養液連續流加到發酵設備的具有菌體的間隔中，微生物的代謝產物就通過透析膜連續不斷地從另一間隔流出。在一些發酵過程中，當發酵液中代謝產物積累到一定程度時就會抑制它的繼續積累，而採用透析膜發酵的方法可使代謝產物不斷透析出去，發酵液中留下不多，因而可以提高產物得率。

套用領域範圍

微生物發酵生產水平主要取決於菌種本身的遺傳特性和培養條件。發酵工程的套用範圍有： 醫藥工業，食品工業，能源工業，化學工業，農業：改造植物基因；生物固氮；工程殺蟲菌生物農藥；微生物飼料。環境保護等方面。 酒類 包括果酒、啤酒、白酒及其他酒均是利用釀酒酵母，在厭氧條件下進行發酵，將葡萄糖轉化為酒精生產的。白酒經過蒸餾，因此酒的主要成分是水和酒精，以及一些加熱後易揮發物質，如各種酯類、其他醇類和少量低碳醛酮類化合物。果酒和啤酒是非蒸餾酒，發酵時酵母將果汁中或發酵液中的葡萄糖，轉化為酒精，而其他營養成分會部分被酵母利用，產生一些代謝產物，如胺基酸、維生素等，也會進入發酵的酒液中。因此，果酒和啤酒營養價值較高。 醋 食品店或超市出售的醋中，除了白醋是由化學合成的食品級醋酸勾兑的外，其他的則是由醋酸菌在好氧條件下發酵，將固體發酵產生的酒精轉化為醋酸生產的。由於使用的微生物菌種或曲種的差異，在葡萄糖發酵過程中會產生乳酸或其他有機酸，因而使醋有不同的風味。 醬油 醬油生產以大豆為主要原料，其他有麥麩、小麥、玉米等，將上述原料經粉碎製成固體培養基，在好氧條件下，利用產生蛋白酶的黴菌，如黑麴黴進行發酵。微生物在生長過程中會產生大量的蛋白酶，將培養基中的蛋白質水解成小分子的肽和胺基酸，然後淋洗、調製成醬油產品。醬油富含胺基酸和肽，具有特殊香味。 優酪乳 牛奶在厭氧條件下，由乳酸菌發酵，將乳糖分解，並進一步發酵產生乳酸和其他有機酸，以及一些芳香物質和維生素等；同時蛋白質也部分水解。因此，優酪乳是營養豐富、易消化，少含乳糖，是適合於有乳糖不適應症者的優良食品。 醪糟 又稱酒釀，是大米經蒸煮後，接種根黴，在好氧條件下，發酵生產的含低濃度酒精和不同糖分的食品。根黴在生長時會產生大量的澱粉酶，將大米中的澱粉水解成葡萄糖，同時利用部分葡萄糖發酵產生酒精。由於使用的根黴菌種不同，可以生產不同酒精度、不同甜度和不同香味的醪糟。 麪包 麪包均是利用活性乾酵母（麪包酵母）經活化後，與麪粉混合發酵，再加入各種添加劑，經烤制生產的。麪粉發酵後澱粉結構發生改變，變得易於消化、營養易於吸收。 糖果 、餅乾、果凍等添加了紅曲色素，以調節色澤； 果汁 、餅乾、麪包、點心、速食麪等添加了黃原膠，起懸浮、穩定、增稠、改善口感、防止粘牙、延長儲存期等作用； 各類罐頭，包括蔬菜、水果、蘑菇、魚類、肉類、蛋類罐頭，香腸，包裝奶等添加了乳鏈桿菌肽，以保鮮、防腐，保存營養和改善口感等； 各種果汁、啤酒和飲料中均需使用檸檬酸或乳酸作為酸味劑調節口味、口感； 飯店、食堂和家庭製作的菜餚中常加味素或肌苷，以增加鮮味。

相關概念

初級代謝產物

微生物通過初級代謝途徑，產生微生物自身生長繁殖所必需的代謝產物。

次級代謝

是微生物在一定的生理階段出現的一種特殊代謝類型，是某些微生物為了避免在代謝過程中某些代謝產物的積累造成的不利作用，而產生的一類利於生存的代謝類型，次級代謝產物通常是在生產後期合成。

濕熱滅菌法

按被滅菌物品的性質不同，選擇不同温度的濕熱蒸汽進行滅菌，此法在同一温度下比干熱殺菌效力大。

連續滅菌

培養基在發酵罐外經過一套滅菌設備連續的加熱滅菌，冷卻後送入已滅菌的發酵罐內的滅菌工藝過程，又稱連消。

誘變育種

利用各種誘變劑處理微生物細胞，提高基因的隨機突變頻率，擴大變異幅度，通過一定的篩選方法，獲取所需要優良菌株的過程。

菌種初篩

是從分離得到的大量菌種中將合成目的產物的菌種篩選出來的過程。初篩可分為平板篩選和搖瓶發酵篩選。

菌種復篩

對初篩出來的菌種進行復篩，通常採用搖瓶培養法，一般一個菌株至少要重複3~5個瓶，培養後的發酵液必須採用精確分析方法測定。

自然選育

在生產過程中，不經過人工誘變處理，利用菌種的自發突變而進行菌種篩選的過程。

種子擴大培養

是指將保存在沙土管、冷凍乾燥管、斜面試管等中處於休眠狀態的生產菌種接入試管斜面活化後，再經過扁瓶或搖瓶及種子罐逐級擴大培養而獲得一定數量和高質量的純種的過程。

巴斯德消毒法

將待消毒的物品在60~62℃加熱30min或在70℃加熱15min，以殺死其中的病原菌和一部分微生物的營養體。

輻射滅菌法

利用高能量的電磁輻射和微粒輻射來殺死微生物。

微生物轉化

是指利用微生物代謝過程中的某些酶或酶系將一種化合物轉化成含有特殊功能基團產物的生物化學反應。

質體

是一種能夠複製的染色體外遺傳因子。

抗生素

是青黴素、鏈黴素、紅黴素和四環素等一類化學物質的總稱，是生物在其生命過程中產生的能在低濃度下有選擇性地抑制或殺死其他微生物或腫瘤細胞的有機物質。

連續發酵

是指以一定的速度向發酵罐內連續添加新鮮培養基，同時以相同的速度流出培養液，從而使發酵罐內的液量維持恆定，微生物在穩定狀態下生長或生產。

菌種活化

保藏在沙土管、冷凍乾燥管或斜面中的菌種經無菌操作接入適合於孢子發芽或營養體生長的斜面培養基中，經培養成熟後挑選菌落正常的孢子或營養體再一次接入試管斜面，反覆培養幾次 。

消沫劑

工業發酵中用於消除發酵中產生的泡沫，防止逃液和染菌，保證生產的正常運轉。

空氣分佈器

是把無菌空氣引入發酵罐中並分佈均勻的裝置，有單孔管、多孔環管及多孔分支環管等幾種。

雜交育種

一般指兩個基因型不同的菌株通過結合或原生質體融合使遺傳物質重新組合，再從中分離和篩選出具有新性狀的菌株。

基因工程育種

是套用基因工程手段進行的，基因工程師一種DNA體外重組技術，是在分子水平上，根據需要，用人工方法取得供體DNA上的基因，在體外重組於載體DNA上，再轉移入受體細胞，使其複製、轉錄和翻譯，表達出供體基因原有的遺傳性狀。

富集培養

由於採集樣品中各種微生物數量有很大差異，若估計到要分離的菌種數量不多時，就要人為增加分離的概率，增加該菌種的數量。

原生質體融合

用酶法將細胞膜外側的細胞壁除掉，製備成無細胞壁的球狀細胞體即原生質體，將兩種來源於微生物細胞A和B的原生質體，在融合誘導劑的存在下等量混合起來，可使原生質體表面形成電極性，相互之間容易吸引、脱水黏合而形成聚合物，進而使原生質體收縮變形，緊密接觸處的膜先形成原生質橋，逐漸增大而實現融合。融合的原生質體在適當條件下可再生出細胞壁而形成一個新細胞。（用脱壁酶處理將微生物細胞壁除去，製成原生質體，再用聚乙二醇促使原生質體發生融合，從而獲得異核體或重組合子。）

生物處理法

就是在發酵工業廢渣水中利用各類微生物的新陳代謝功能進行物質轉化的過程，使廢水中呈溶解和膠狀的有機物被降解並轉化成為無害的物質，廢渣水中的有機物和一些有毒物質（如酚等）不斷被轉化分解或吸附沉澱，從而達到淨化污水、消除公害的目的。

分批補料發酵

又稱 半連續發酵 ，是指在微生物發酵過程中，間歇式或連續式補加一種或多種成分的新鮮培養基的培養技術。

細胞融合技術

是把兩個親本的細胞經酶法除去細胞壁得到兩個球狀原生質體或原生質體球，然後置於高滲溶液中，通過生物法、化學法或物理法等誘導融合法，促使兩者互相凝集併發生細胞之間的融合，進而導致基因重組，獲得新的重組子（菌株）。這種融合又稱為原生質體融合。

單細胞蛋白

是指通過培養單細胞蛋白生物而獲得的菌體蛋白質。

工程菌

通過基因工程改造後的菌株稱為“工程菌”。

發酵罐的分類、工作原理、適用範圍、優缺點

常見的分類

小型發酵罐：如實驗使用，一般為單批發酵；

單批發酵罐：裝料、滅菌、接種、發酵等在一個罐內完成；批量小、生產成本高，污染率高，自動化率低、人工投入大、但一次性投入小；

連續發酵罐：由一套設備串聯組成，原料先滅菌後，連續從進料口送入發酵罐，初期同時要送入菌種，發酵好的產品從發酵罐的出料口出來，因此可以“較長期”連續生產，大批量生產、生產成本低，污染率低，可以自動化、耗人工少，但一次性投入很大；

發酵罐的用途

用於厭氣發酵(如生產酒精、溶劑)的發酵罐結構可以較簡單。用於好氣發酵(如生產抗生素、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，併為考慮通入空氣的利用率，故在發酵罐結構上較為複雜，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。

乳製品、酒類發酵過程是一個無菌、無污染的過程，發酵罐採用了無菌系統，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。發酵罐按使用範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。

發酵罐廣泛應用於乳製品、飲料、生物工程、製藥、精細化工等行業，罐體設有夾層、保温層、可加熱、冷卻、保温。罐體與上下填充頭（或錐形）均採用旋壓R角加工，罐內壁經鏡面拋光處理，無衞生死角，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。

發酵罐的分類：按照發酵罐的設備，分為機械攪拌通風發酵罐和非機械攪拌通風發酵罐；

按照微生物的生長代謝需要，分為好氣型發酵罐和厭氣型發酵灌。

發酵罐是一種對物料進行機械攪拌與發酵的設備。該設備採用內循環方式，用攪拌槳分散和打碎氣泡，它溶氧速率高，混合效果好。罐體採用SUS304或316L進口不鏽鋼，罐內配有自動噴淋清洗機頭，確保生產過程符合GMP要求。