發(fā)酵工藝 課件 項目六 發(fā)酵生產(chǎn)設(shè)備操作

項目六

發(fā)酵生產(chǎn)設(shè)備操作發(fā)酵工藝1項目六發(fā)酵生產(chǎn)設(shè)備操作一、發(fā)酵罐概述二、厭氧發(fā)酵設(shè)備三、液體好氧發(fā)酵設(shè)備四、固體發(fā)酵反應(yīng)設(shè)備2一、發(fā)酵罐概述（一）發(fā)酵罐的類型1.按照微生物的生長代謝需要分類微生物分為好氧和厭氧兩大類，故發(fā)酵罐也分為厭氧發(fā)酵設(shè)備和好氧發(fā)酵設(shè)備兩大類，啤酒、酒精、丙酮、丁醇、乳酸等產(chǎn)品采用厭氧發(fā)酵設(shè)備，發(fā)酵過程中不需要通入空氣；檸檬酸、氨基酸、酵母、維生素、抗生素、酶制劑等產(chǎn)品采用好氧發(fā)酵設(shè)備。32.按照發(fā)酵罐設(shè)備特點分類分為機械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐和非機械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐，其中機械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐包括循環(huán)式通風(fēng)發(fā)酵罐（如文氏管發(fā)酵罐、伍式發(fā)酵罐等）、非循環(huán)式通風(fēng)發(fā)酵罐及自吸式發(fā)酵罐等；非機械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐包括循環(huán)式的液提式、氣體式發(fā)酵罐，以及非循環(huán)式的排管式和噴射式發(fā)酵罐等。43.按照容積分類一般500L以下的屬于實驗室規(guī)模的發(fā)酵罐，500L-5000L屬于中試規(guī)模的發(fā)酵罐，5000L以上的屬于生產(chǎn)規(guī)模的發(fā)酵罐。4.按照微生物生長環(huán)境分類懸浮生長系統(tǒng)和支持生長系統(tǒng)。懸浮生長系統(tǒng)中的微生物菌體細(xì)胞浸入培養(yǎng)液中且伴隨培養(yǎng)液一切流動；而支持生長系統(tǒng)中微生物菌體細(xì)胞與培養(yǎng)液接觸界面形成一層薄膜。55.按照發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)特征分離可分為管式、塔式、膜式、釜（槽）式等。其中釜（槽）式發(fā)酵罐高徑比一般為1-3；管式發(fā)酵罐長徑比一般大于30；塔式發(fā)酵罐的高徑比一般介于釜（槽）式與管式之間；膜式發(fā)酵罐一般是在其它發(fā)酵罐中裝有膜組件，或起固定化生物催化劑的作用的或起分離作用。66.按照發(fā)酵罐的操作方式分類根據(jù)發(fā)酵罐的操作方式分類可將發(fā)酵分為分批發(fā)酵、連續(xù)發(fā)酵。分批發(fā)酵又稱為間歇發(fā)酵，采用此發(fā)酵方式的反應(yīng)發(fā)酵罐稱為分批式反應(yīng)發(fā)酵罐，連續(xù)式反應(yīng)發(fā)酵罐是采用連續(xù)操作反應(yīng)的發(fā)酵罐，原料連續(xù)輸入發(fā)酵罐，產(chǎn)物連續(xù)的從發(fā)酵罐中流出，發(fā)酵罐內(nèi)任何部位物系組成均不隨時間而發(fā)生變化，整個發(fā)酵過程多處于穩(wěn)態(tài)操作。7（二）發(fā)酵罐的特點

1.嚴(yán)密性與可靠性發(fā)酵罐嚴(yán)密性、運行高度可靠性是發(fā)酵工業(yè)最顯著特點。2.大型化與自動化現(xiàn)代發(fā)酵工業(yè)發(fā)酵罐更加趨向于大型化與自動化。目前，大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)發(fā)酵罐單罐容量已突破5000L，對發(fā)酵參數(shù)如pH，溶解氧、CO2、溫度、壓力、空氣流量、產(chǎn)物濃度、物料消耗等都已實現(xiàn)在線檢測，整個發(fā)酵過程高度智能化。8二、厭氧發(fā)酵設(shè)備

（一）酒精發(fā)酵罐

1.酒精發(fā)酵罐的罐體結(jié)構(gòu)92.酒精發(fā)酵罐的冷卻裝置10

3.酒精發(fā)酵罐的清洗裝置11（二）啤酒發(fā)酵罐1.圓筒體錐底發(fā)酵罐122.通用罐133.朝日罐14三、液體好氧發(fā)酵設(shè)備

（一）機械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐1.罐體152.攪拌器與擋板163.軸封174.消泡器185.空氣分布裝置196.聯(lián)軸器207.發(fā)酵罐的換熱裝置（1）夾套式換熱裝置21（2）豎式蛇管換熱裝置22（二）自吸式發(fā)酵罐1.機械攪拌自吸式發(fā)酵罐232.噴射自吸式發(fā)酵罐（1）文氏管自吸式發(fā)酵罐24（2）液體噴射自吸式發(fā)酵罐25（3）溢流噴射自吸式發(fā)酵罐263.氣升式發(fā)酵罐27四、固體發(fā)酵反應(yīng)設(shè)備

（一）靜態(tài)固態(tài)發(fā)酵反應(yīng)器