第五章發(fā)酵罐

1、第五章第五章 發(fā)酵罐發(fā)酵罐第一節(jié)第一節(jié) 嫌氣發(fā)酵罐嫌氣發(fā)酵罐第二節(jié)第二節(jié) 需氧發(fā)酵罐需氧發(fā)酵罐第三節(jié)第三節(jié) 發(fā)酵罐選型發(fā)酵罐選型 注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)概述：概述： 發(fā)酵設(shè)備是發(fā)酵工廠中主要的設(shè)備，發(fā)酵設(shè)備是發(fā)酵工廠中主要的設(shè)備，它提供了它提供了一個(gè)適應(yīng)微生物生命活動(dòng)和生物代謝的場(chǎng)所一個(gè)適應(yīng)微生物生命活動(dòng)和生物代謝的場(chǎng)所。 由于微生物分由于微生物分厭氧厭氧和和通風(fēng)通風(fēng)兩大類，故供微生物兩大類，故供微生物生存和代謝的生產(chǎn)設(shè)備也就各不相同。生存和代謝的生產(chǎn)設(shè)備也就各不相同。 不論厭氧或通風(fēng)發(fā)酵設(shè)備，不論厭氧或通風(fēng)發(fā)酵設(shè)備，除了滿足微生物培除了滿足微生物培養(yǎng)所必要的工藝要求外，還得考慮材質(zhì)的要求養(yǎng)所必要的

2、工藝要求外，還得考慮材質(zhì)的要求以及加工制造難易程度等因素。以及加工制造難易程度等因素。 一個(gè)優(yōu)良的發(fā)酵罐必須具備的條件：一個(gè)優(yōu)良的發(fā)酵罐必須具備的條件：p p4949第一節(jié)第一節(jié) 嫌氣發(fā)酵罐嫌氣發(fā)酵罐 一、酒精發(fā)酵罐一、酒精發(fā)酵罐 二、圓筒體錐底發(fā)酵罐二、圓筒體錐底發(fā)酵罐一、酒精發(fā)酵罐一、酒精發(fā)酵罐1 1、基本結(jié)構(gòu)、基本結(jié)構(gòu)2 2，發(fā)酵罐的冷卻裝置，發(fā)酵罐的冷卻裝置 根據(jù)發(fā)酵的大小不同，根據(jù)發(fā)酵的大小不同，酒精發(fā)酵罐通常采用以酒精發(fā)酵罐通常采用以下冷卻裝置：下冷卻裝置： （1 1）中小型發(fā)酵罐：多）中小型發(fā)酵罐：多采用采用罐頂噴水淋于罐外罐頂噴水淋于罐外壁表面壁表面進(jìn)行膜狀冷卻；進(jìn)行膜狀冷卻；

3、 （2 2）大型發(fā)酵罐：由于）大型發(fā)酵罐：由于罐外壁冷卻面積不能滿罐外壁冷卻面積不能滿足冷卻要求，所以，足冷卻要求，所以，罐罐內(nèi)裝有冷卻蛇管內(nèi)裝有冷卻蛇管或罐內(nèi)或罐內(nèi)蛇管和罐外壁噴灑聯(lián)合蛇管和罐外壁噴灑聯(lián)合冷卻裝置。冷卻裝置。 （3 3）也有采用）也有采用罐外列管罐外列管式噴琳冷卻式噴琳冷卻 3 3，發(fā)酵罐的洗滌裝置，發(fā)酵罐的洗滌裝置 大型大型酒精酒精發(fā)酵發(fā)酵罐通罐通常采常采用用水水力噴力噴射洗射洗滌裝滌裝置置二、二、 啤酒發(fā)酵罐啤酒發(fā)酵罐 圓筒體錐底發(fā)酵罐（圓筒體錐底發(fā)酵罐（c.c.tc.c.t） 露天錐形發(fā)酵罐露天錐形發(fā)酵罐 大型化，圓筒體，錐形大型化，圓筒體，錐形底，有冷卻夾套；罐材底，

4、有冷卻夾套；罐材料用不銹鋼或碳鋼涂料用不銹鋼或碳鋼涂料，防腐；有隔熱層和料，防腐；有隔熱層和防護(hù)層；溫度傳感器、防護(hù)層；溫度傳感器、取樣閥、安全閥、視鏡、取樣閥、安全閥、視鏡、燈鏡、排氣管、燈鏡、排氣管、cipcip執(zhí)執(zhí)行機(jī)構(gòu)行機(jī)構(gòu)c.c.tc.c.t冷卻面積分布冷卻面積分布冷冷卻卻夾夾套套 啤酒發(fā)酵罐錐底啤酒發(fā)酵罐錐底c cc ct t底部結(jié)構(gòu)底部結(jié)構(gòu)第二節(jié) 需氧發(fā)酵罐 通風(fēng)發(fā)酵罐又稱好氣性發(fā)酵罐，如通風(fēng)發(fā)酵罐又稱好氣性發(fā)酵罐，如谷氨酸、檸谷氨酸、檸檬酸、酶制劑、抗生素、酵母檬酸、酶制劑、抗生素、酵母等發(fā)酵用的發(fā)酵等發(fā)酵用的發(fā)酵罐。罐。好氣性發(fā)酵需要將空氣不斷通入發(fā)酵液中，好氣性發(fā)酵需要將空

5、氣不斷通入發(fā)酵液中，以供微生物所消耗的氧。以供微生物所消耗的氧。 常用通風(fēng)發(fā)酵罐幾種類型：常用通風(fēng)發(fā)酵罐幾種類型： （1 1）機(jī)械攪拌發(fā)酵罐機(jī)械攪拌發(fā)酵罐 （2 2）氣升式發(fā)酵罐）氣升式發(fā)酵罐 （3 3）自吸式發(fā)酵罐）自吸式發(fā)酵罐 機(jī)械攪拌自吸式發(fā)酵罐機(jī)械攪拌自吸式發(fā)酵罐; ; 溢流自吸式發(fā)酵罐溢流自吸式發(fā)酵罐( (文氏管發(fā)酵罐文氏管發(fā)酵罐); ); 噴射自吸式發(fā)酵罐。噴射自吸式發(fā)酵罐。 一、一、機(jī)械攪拌發(fā)酵罐機(jī)械攪拌發(fā)酵罐（一）機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐的（一）機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐的基本要求基本要求 （1 1）發(fā)酵罐應(yīng)具有適宜的）發(fā)酵罐應(yīng)具有適宜的徑高比徑高比；發(fā)酵罐的高度；發(fā)酵罐的高度與直徑之比一般

6、為與直徑之比一般為1.741.74倍倍左右，罐身越長(zhǎng)，氧的左右，罐身越長(zhǎng)，氧的利用率較高利用率較高 （2 2）發(fā)酵罐能承）發(fā)酵罐能承受受一定一定壓壓力；力； （3 3）發(fā)酵罐的攪拌通風(fēng)裝置能使氣液充分混合，）發(fā)酵罐的攪拌通風(fēng)裝置能使氣液充分混合，保證發(fā)酵液必須的保證發(fā)酵液必須的溶解氧溶解氧； （4 4）發(fā)酵罐應(yīng)具有足夠的）發(fā)酵罐應(yīng)具有足夠的冷卻冷卻面積；面積； （5 5）發(fā)酵罐內(nèi)應(yīng)盡量減少死角，避免藏垢積污，）發(fā)酵罐內(nèi)應(yīng)盡量減少死角，避免藏垢積污，滅菌能徹底，滅菌能徹底，避免染菌避免染菌； （6 6）攪拌器的）攪拌器的軸封軸封應(yīng)嚴(yán)密，盡量應(yīng)嚴(yán)密，盡量減少泄漏減少泄漏。（二）罐體的尺寸比例（二）

7、罐體的尺寸比例 罐體各部分的尺寸有一定罐體各部分的尺寸有一定的比例，罐的高度與直徑的比例，罐的高度與直徑之比一般為之比一般為1.741.74左右。左右。 發(fā)酵罐通常裝有發(fā)酵罐通常裝有兩組攪拌兩組攪拌器器，兩組攪拌器的間距，兩組攪拌器的間距s s約為攪拌器直徑的三倍。約為攪拌器直徑的三倍。對(duì)于大型發(fā)酵罐以及液體對(duì)于大型發(fā)酵罐以及液體深度深度hlhl較高的，可安裝三較高的，可安裝三組或三組以上的攪拌器。組或三組以上的攪拌器。最下面一組攪拌器通常與最下面一組攪拌器通常與風(fēng)管出口較接近為好，與風(fēng)管出口較接近為好，與罐底的距離罐底的距離c c一般等于攪一般等于攪拌器直徑拌器直徑didi，但也不宜小，但也

8、不宜小于于0.8di0.8di，否則會(huì)影響液，否則會(huì)影響液體的循環(huán)體的循環(huán) 好氣性機(jī)械攪拌發(fā)酵罐是密封好氣性機(jī)械攪拌發(fā)酵罐是密封式受壓設(shè)備，主要部件包括：式受壓設(shè)備，主要部件包括： 罐身罐身 軸封軸封 消泡器消泡器 攪拌器攪拌器 聯(lián)軸器聯(lián)軸器 中間軸承中間軸承 擋板擋板 空氣分布管空氣分布管 換熱裝置換熱裝置 人孔以及管路等人孔以及管路等（三）機(jī)械攪拌發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)（三）機(jī)械攪拌發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu) 1. 1.罐體罐體夾套傳熱夾套傳熱蛇管傳熱蛇管傳熱2.2.攪拌器攪拌器 攪拌器的作用攪拌器的作用是是打碎氣泡，使空打碎氣泡，使空氣與溶液均勻接氣與溶液均勻接觸，使氧溶解于觸，使氧溶解于發(fā)酵液中；使發(fā)發(fā)酵液中

9、；使發(fā)酵液混合均勻酵液混合均勻 軸向式軸向式攪拌器：攪拌器：槳葉式、螺旋槳槳葉式、螺旋槳式式 徑向式徑向式（渦輪式）（渦輪式）攪拌器：平直葉、攪拌器：平直葉、彎葉、箭葉彎葉、箭葉平直葉平直葉 彎葉彎葉 箭葉箭葉 粉碎氣泡能力：粉碎氣泡能力： 平直葉彎葉箭葉平直葉彎葉箭葉攪拌液體能力：攪拌液體能力： 平直葉彎葉箭葉平直葉彎葉箭葉3.3.擋板擋板 擋板的作用擋板的作用是改變液流的方向，由徑向流改為是改變液流的方向，由徑向流改為軸向流，防止產(chǎn)生漩渦，促使液體劇烈翻動(dòng)，軸向流，防止產(chǎn)生漩渦，促使液體劇烈翻動(dòng)，增加溶解氧。通常，擋板寬度取增加溶解氧。通常，擋板寬度取(0.10.2)d(0.10.2)d，

10、裝設(shè)裝設(shè)6464塊即可滿足全擋板條件塊即可滿足全擋板條件 全擋板條件：全擋板條件：是指在一定轉(zhuǎn)數(shù)下再增加罐內(nèi)附是指在一定轉(zhuǎn)數(shù)下再增加罐內(nèi)附件而軸功率仍保持不變。要達(dá)到全擋板條件必件而軸功率仍保持不變。要達(dá)到全擋板條件必須滿足下式要求：須滿足下式要求：右半邊：右半邊：不帶擋板的攪拌流型，不帶擋板的攪拌流型，其中部液面下陷，攪拌功率大其中部液面下陷，攪拌功率大部分消耗在形成旋渦上。部分消耗在形成旋渦上。左半邊：左半邊：帶擋板的攪拌帶擋板的攪拌流型，流型，流體從攪拌器徑向甩出去后，流體從攪拌器徑向甩出去后，受擋板阻礙，形成向上、向下受擋板阻礙，形成向上、向下兩部分，垂直方向流動(dòng)，不發(fā)兩部分，垂直方向

11、流動(dòng)，不發(fā)生中央下陷的旋渦，有生中央下陷的旋渦，有著更高著更高的溶氧速率。的溶氧速率。 擋擋板板（4 4）消泡器）消泡器 消泡器的作用是將泡沫打破。消泡器常消泡器的作用是將泡沫打破。消泡器常用的形式有鋸齒式、梳狀式及孔板式。用的形式有鋸齒式、梳狀式及孔板式?？装迨降目讖郊s孔板式的孔徑約10201020毫米。消泡器的毫米。消泡器的長(zhǎng)度約為罐徑的長(zhǎng)度約為罐徑的0.650.65倍。倍。封閉式渦輪消泡器封閉式渦輪消泡器（5 5）攪拌軸、聯(lián)軸器）攪拌軸、聯(lián)軸器 、軸承、軸承 大型發(fā)酵罐大型發(fā)酵罐攪拌軸攪拌軸較長(zhǎng)，常分為二至三段，用較長(zhǎng)，常分為二至三段，用聯(lián)軸器聯(lián)軸器使上下攪拌軸成牢固的剛性聯(lián)接。常用使上

12、下攪拌軸成牢固的剛性聯(lián)接。常用的聯(lián)軸器有的聯(lián)軸器有鼓形鼓形及及夾殼形夾殼形兩種。小型的發(fā)酵罐兩種。小型的發(fā)酵罐可采用可采用法蘭法蘭將攪拌軸連接，軸的連接應(yīng)垂直，將攪拌軸連接，軸的連接應(yīng)垂直，中心線對(duì)正中心線對(duì)正 為了減少震動(dòng)，中型發(fā)酵罐為了減少震動(dòng)，中型發(fā)酵罐般在罐內(nèi)裝有般在罐內(nèi)裝有底底軸承軸承，而大型發(fā)酵罐裝有，而大型發(fā)酵罐裝有中間軸承中間軸承，底軸承和，底軸承和中間軸承的水平位置應(yīng)能適當(dāng)調(diào)節(jié)。罐內(nèi)軸承中間軸承的水平位置應(yīng)能適當(dāng)調(diào)節(jié)。罐內(nèi)軸承不能加潤(rùn)滑油，應(yīng)采用液體潤(rùn)滑的塑料軸瓦不能加潤(rùn)滑油，應(yīng)采用液體潤(rùn)滑的塑料軸瓦( (如聚四氟乙烯等如聚四氟乙烯等) )，軸瓦與軸之間的間隙常取，軸瓦與軸之

13、間的間隙常取軸徑的軸徑的0.40.70.40.7。為了防止軸頸磨損，可以。為了防止軸頸磨損，可以在與軸承接觸處的軸上增加一個(gè)軸套。在與軸承接觸處的軸上增加一個(gè)軸套。（6 6）變速裝置、空氣分布裝置）變速裝置、空氣分布裝置 試驗(yàn)罐采用無級(jí)變速裝置。發(fā)酵罐常用試驗(yàn)罐采用無級(jí)變速裝置。發(fā)酵罐常用的變速裝置有三角皮帶傳動(dòng)，圓柱或螺的變速裝置有三角皮帶傳動(dòng)，圓柱或螺旋圓錐齒輪減速裝置，其中以三角皮帶旋圓錐齒輪減速裝置，其中以三角皮帶變速傳動(dòng)較為簡(jiǎn)便變速傳動(dòng)較為簡(jiǎn)便 空氣分布裝置：?jiǎn)慰坠芎铜h(huán)行管空氣分布裝置：?jiǎn)慰坠芎铜h(huán)行管（7 7）軸封）軸封 軸封的作用是使罐頂或罐底與軸之間的縫軸封的作用是使罐頂或罐底與

14、軸之間的縫隙加以密封，隙加以密封，防止泄漏和污染雜菌防止泄漏和污染雜菌。 常用的軸封有常用的軸封有填料函填料函和和端面軸封端面軸封兩種。兩種。 填料函式軸封填料函式軸封是由填料箱體，填料底襯是由填料箱體，填料底襯套，填料壓蓋和壓緊螺栓等零件構(gòu)成，使套，填料壓蓋和壓緊螺栓等零件構(gòu)成，使旋轉(zhuǎn)軸達(dá)到密封的效果。旋轉(zhuǎn)軸達(dá)到密封的效果。 填料函式軸封的填料函式軸封的優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 缺點(diǎn)缺點(diǎn)：死角多，很難徹底滅菌，容易滲漏：死角多，很難徹底滅菌，容易滲漏及染菌；軸的磨損情況較嚴(yán)重；填料壓緊及染菌；軸的磨損情況較嚴(yán)重；填料壓緊后摩擦功率消耗大；壽命短，經(jīng)常維修，后摩擦功率消耗大；壽命短，經(jīng)

15、常維修，耗工時(shí)多耗工時(shí)多填料函式軸封的結(jié)構(gòu)示意圖填料函式軸封的結(jié)構(gòu)示意圖 端面式軸封端面式軸封又稱機(jī)又稱機(jī)械軸封。密封作用是械軸封。密封作用是靠彈性元件（彈簧、靠彈性元件（彈簧、波紋管等）的壓力使波紋管等）的壓力使垂直于軸線的垂直于軸線的動(dòng)環(huán)和動(dòng)環(huán)和靜環(huán)靜環(huán)光滑表面緊密地光滑表面緊密地相互貼合，并作相對(duì)相互貼合，并作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)而達(dá)到密封轉(zhuǎn)動(dòng)而達(dá)到密封 端面式軸封的優(yōu)點(diǎn)端面式軸封的優(yōu)點(diǎn)：p p5959 端面式軸封的缺點(diǎn)端面式軸封的缺點(diǎn)：p p6060 單端面密封單端面密封彈簧彈簧動(dòng)環(huán)動(dòng)環(huán)硬質(zhì)合金硬質(zhì)合金靜環(huán)靜環(huán)oo形環(huán)形環(huán)（8 8）發(fā)酵罐的換熱裝置）發(fā)酵罐的換熱裝置夾套式夾套式豎式蛇管豎式蛇管豎式

16、列管豎式列管應(yīng)用應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)缺點(diǎn)小型發(fā)酵罐；夾小型發(fā)酵罐；夾套的高度比靜止套的高度比靜止液面高度稍高即液面高度稍高即可，無須進(jìn)行冷可，無須進(jìn)行冷卻面積的設(shè)計(jì)卻面積的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；加工結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；加工容易，罐內(nèi)無冷容易，罐內(nèi)無冷卻設(shè)備，死角少，卻設(shè)備，死角少，易清潔滅菌易清潔滅菌傳熱壁較厚，冷傳熱壁較厚，冷卻水流速低，發(fā)卻水流速低，發(fā)酵時(shí)降溫效果差酵時(shí)降溫效果差容積容積5 5米米3 3以上的發(fā)以上的發(fā)酵罐，蛇管分組安酵罐，蛇管分組安裝于罐內(nèi)，四組、裝于罐內(nèi)，四組、六組或八組不等六組或八組不等冷卻水在管內(nèi)的流速冷卻水在管內(nèi)的流速大；傳熱系數(shù)高。適大；傳熱系數(shù)高。適用于冷卻用水溫度較用于冷卻用水溫

17、度較低的地區(qū)，用水量少低的地區(qū)，用水量少不適用于氣溫高不適用于氣溫高的地區(qū)；彎曲位的地區(qū)；彎曲位置容易蝕穿置容易蝕穿 列管形式分列管形式分組對(duì)稱裝于組對(duì)稱裝于發(fā)酵罐內(nèi)發(fā)酵罐內(nèi)加工方便，適加工方便，適用于氣溫較高，用于氣溫較高，水源充足的地水源充足的地區(qū)區(qū)傳熱系數(shù)較蛇傳熱系數(shù)較蛇管低，用水量管低，用水量較大較大二、氣升式發(fā)酵罐二、氣升式發(fā)酵罐 1 1，氣升式發(fā)酵罐的特點(diǎn)，氣升式發(fā)酵罐的特點(diǎn): :（1 1）無機(jī)械攪拌傳動(dòng)設(shè)備，節(jié)省動(dòng)力約）無機(jī)械攪拌傳動(dòng)設(shè)備，節(jié)省動(dòng)力約50%50%，節(jié)省鋼，節(jié)省鋼材；減少了機(jī)械剪切力，對(duì)長(zhǎng)菌絲的各種真菌尤為材；減少了機(jī)械剪切力，對(duì)長(zhǎng)菌絲的各種真菌尤為適宜適宜 （2

18、2）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，冷卻面積小；）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，冷卻面積??；（3 3）操作時(shí)無噪音；）操作時(shí)無噪音；（4 4）料液裝料系數(shù)達(dá)）料液裝料系數(shù)達(dá)80908090，而不須加消泡劑；，而不須加消泡劑；（5 5）維修、操作及清洗簡(jiǎn)便，減少雜菌感染。）維修、操作及清洗簡(jiǎn)便，減少雜菌感染。 對(duì)于粘度較大的發(fā)酵液溶氧系數(shù)較低。對(duì)于粘度較大的發(fā)酵液溶氧系數(shù)較低。 2 2，氣升式發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)及原理，氣升式發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)及原理 分為內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)兩種。其主要結(jié)構(gòu)包括：罐體、分為內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)兩種。其主要結(jié)構(gòu)包括：罐體、上升管、空氣噴嘴上升管、空氣噴嘴 氣升式發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)示意圖氣升式發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)示意圖內(nèi)循環(huán)內(nèi)循環(huán)外循環(huán)外循環(huán)三、

19、自吸式發(fā)酵罐 1. 1.特點(diǎn)特點(diǎn)：不需要空氣壓縮機(jī)，而在攪拌過程中：不需要空氣壓縮機(jī)，而在攪拌過程中自動(dòng)吸入空氣自動(dòng)吸入空氣的發(fā)酵罐。在生產(chǎn)葡萄糖酸鈣、維生素的發(fā)酵罐。在生產(chǎn)葡萄糖酸鈣、維生素c c、酵母、蛋白酶等，、酵母、蛋白酶等，都取得了良好的成績(jī)。都取得了良好的成績(jī)。 2. 2. 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：（1 1）耗電量小，能保證發(fā)酵所需的空氣，并能使氣液分離細(xì)）耗電量小，能保證發(fā)酵所需的空氣，并能使氣液分離細(xì)小，均勻地接觸，吸入空氣中小，均勻地接觸，吸入空氣中7080%7080%的氧被利用。的氧被利用。 （2 2）減少工廠發(fā)酵設(shè)備投資約）減少工廠發(fā)酵設(shè)備投資約3030左右，節(jié)約空氣凈化系統(tǒng)左右，節(jié)

20、約空氣凈化系統(tǒng)中的空氣壓縮機(jī)、冷卻器、油水分離器、總過濾器等設(shè)備，中的空氣壓縮機(jī)、冷卻器、油水分離器、總過濾器等設(shè)備，減少廠房占地面積減少廠房占地面積（3 3）設(shè)備便于自動(dòng)化、連續(xù)化，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，）設(shè)備便于自動(dòng)化、連續(xù)化，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，（4 4）設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，溶氧效果高，操作方便。）設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，溶氧效果高，操作方便。 3 3，自吸式發(fā)酵罐的類型：三種，自吸式發(fā)酵罐的類型：三種 （1 1）機(jī)械攪拌自吸式發(fā)酵罐（具有轉(zhuǎn)子及定子）機(jī)械攪拌自吸式發(fā)酵罐（具有轉(zhuǎn)子及定子）（2 2）溢流自吸式發(fā)酵罐；）溢流自吸式發(fā)酵罐； （3 3）噴射自吸式發(fā)酵罐。）噴射自吸式發(fā)酵罐。 自吸式發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)自吸式發(fā)酵罐

21、的結(jié)構(gòu) 罐體罐體 自吸攪拌器及導(dǎo)輪自吸攪拌器及導(dǎo)輪 軸封軸封 換熱裝置換熱裝置 消泡器消泡器自吸式發(fā)酵罐充氣原理自吸式發(fā)酵罐充氣原理 自吸式發(fā)酵罐的主要自吸式發(fā)酵罐的主要的構(gòu)件是自吸攪拌器的構(gòu)件是自吸攪拌器及導(dǎo)輪，簡(jiǎn)稱為及導(dǎo)輪，簡(jiǎn)稱為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子及及定子定子。轉(zhuǎn)子由箱底。轉(zhuǎn)子由箱底向上升入的主軸帶動(dòng)，向上升入的主軸帶動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)空氣則當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)空氣則由導(dǎo)氣管吸入。由導(dǎo)氣管吸入。 轉(zhuǎn)子的形式有九葉輪、轉(zhuǎn)子的形式有九葉輪、六葉輪、三葉輪、十六葉輪、三葉輪、十字形葉輪等，葉輪均字形葉輪等，葉輪均為為空心形空心形。機(jī)械攪拌自吸式發(fā)酵罐機(jī)械攪拌自吸式發(fā)酵罐（具有轉(zhuǎn)子及定子）（具有轉(zhuǎn)子及定子）噴射自吸式

22、發(fā)酵罐噴射自吸式發(fā)酵罐文氏管發(fā)酵罐文氏管發(fā)酵罐 其其原理原理是用泵將發(fā)酵液壓入是用泵將發(fā)酵液壓入文氏管文氏管中，由于文氏管的中，由于文氏管的收收縮段縮段中液體的流速增加，形中液體的流速增加，形成成真空真空將空氣吸入，并使氣將空氣吸入，并使氣泡分散與液體混合，增加發(fā)泡分散與液體混合，增加發(fā)酵液中的溶解氧。酵液中的溶解氧。 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：吸氧的效率高，氣、：吸氧的效率高，氣、液、液、 固三相均勻混合，設(shè)固三相均勻混合，設(shè)備簡(jiǎn)單，備簡(jiǎn)單，無須空氣壓縮機(jī)及無須空氣壓縮機(jī)及攪拌器攪拌器，動(dòng)力消耗省，動(dòng)力消耗省 缺點(diǎn)缺點(diǎn): :氣體吸入量與液體循氣體吸入量與液體循環(huán)量之比較低，對(duì)于好氧量環(huán)量之比較低，對(duì)于好氧量

23、較大的微生物發(fā)酵不適宜。較大的微生物發(fā)酵不適宜。 適用于宇宙飛船的密封艙中，適用于宇宙飛船的密封艙中，利用藻類的光合作用將氣體利用藻類的光合作用將氣體中的二氧化碳還原成氧中的二氧化碳還原成氧溢流噴射自吸式發(fā)酵罐溢流噴射自吸式發(fā)酵罐原理：原理：液體溢流時(shí)形成拋射流，由于液液體溢流時(shí)形成拋射流，由于液體表面層作用，使靠近表面的氣體邊界體表面層作用，使靠近表面的氣體邊界層具有一定的速率，從而形成氣體的流層具有一定的速率，從而形成氣體的流動(dòng)和自吸作用動(dòng)和自吸作用高位塔式發(fā)酵罐高位塔式發(fā)酵罐 原理原理：無需機(jī)械攪拌裝置，是利用通入：無需機(jī)械攪拌裝置，是利用通入培養(yǎng)液的培養(yǎng)液的高壓縮空氣高壓縮空氣的氣泡上

24、升時(shí)的動(dòng)的氣泡上升時(shí)的動(dòng)力帶動(dòng)液體運(yùn)動(dòng)，達(dá)到混合效果。力帶動(dòng)液體運(yùn)動(dòng)，達(dá)到混合效果。 特點(diǎn)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，動(dòng)力消耗少，：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，動(dòng)力消耗少，操作成本低，噪音小。適合于培養(yǎng)液操作成本低，噪音小。適合于培養(yǎng)液黏度低、固形物少、需氧量較低的發(fā)酵。黏度低、固形物少、需氧量較低的發(fā)酵。 例：例：多層水平篩板的鼓泡式發(fā)酵罐多層水平篩板的鼓泡式發(fā)酵罐三種通風(fēng)發(fā)酵罐之比較三種通風(fēng)發(fā)酵罐之比較機(jī)械攪拌機(jī)械攪拌 通風(fēng)發(fā)酵罐通風(fēng)發(fā)酵罐氣升式氣升式 發(fā)酵罐發(fā)酵罐自吸式發(fā)酵罐自吸式發(fā)酵罐結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 有攪拌裝置有攪拌裝置有空氣壓縮有空氣壓縮有冷卻裝置有冷卻裝置無無攪拌裝置攪拌裝置有通風(fēng)裝置有通風(fēng)裝置冷卻面積小冷卻面積小有或無攪拌裝置有或無攪拌裝置無無空氣壓縮空氣壓縮 有冷卻裝置有冷卻裝置分類分類夾套式夾套式蛇管式蛇管式內(nèi)循環(huán)內(nèi)循環(huán) 外循環(huán)外循環(huán)機(jī)械攪拌自吸式機(jī)械攪拌自吸式溢流自吸式溢流自吸式 噴射自吸噴射自吸( (文氏文氏) )高位塔式高位塔式( (有空有空氣壓縮氣壓縮) )第三節(jié)第三節(jié) 發(fā)酵罐選型注意事項(xiàng)發(fā)酵罐選型注意事項(xiàng) 總的