第五章：通风发酵设备.ppt

第五章：通风发酵设备 第一节：通风发酵罐 第二节：搅拌器轴功计算 第三节：氧的溶解 第四节：发酵罐设计原则 第一节：通风发酵罐 一、通风发酵罐的基本构造 二、气升式发酵罐 三、通用机械搅拌发酵罐 一、通风发酵罐的基本构造 严密的边界：保证无菌，注意轴封、阀门、罐体的密封要求。 混合装置：机械搅拌或气升，保证三传。 换热装置：提供一定的换热面积，保温。 通风装置：溶氧或气态营养物。 灭菌装置：对罐体及管道、阀门等各部分进行活蒸汽灭菌。 二、气升式发酵罐 气升式内循环反应器 P51 气升式外循环反应器 三、通用机械搅拌发酵罐 罐体的尺寸比例 P44 罐体结构 P31 1、罐体；2、搅拌器和挡板；3、消泡器； 4、联轴器、轴承、中间轴承； 5、变速器；6、空气分布器；7、轴封。 发酵罐装料容积计算 发酵罐的换热装置 P82 发酵罐管路与死角消除 P453 第二节：搅拌器轴功计算 一、搅拌器的型式 二、搅拌流型 三、搅拌器轴功率的计算 四、非牛顿型发酵液 一、搅拌器的型式 螺旋桨式搅拌器 平桨式搅拌器 圆盘平直叶涡轮搅拌器 圆盘弯叶涡轮搅拌器 圆盘箭叶涡轮搅拌器 二、搅拌流型 轴向流动 径向流动 三、搅拌器轴功率的计算 不通气条件下的轴功率计算 不通气时多级涡轮的搅拌轴功率计算 通气时搅拌轴功率计算 四、非牛顿型发酵液 非牛顿型流体 非牛顿型流体的搅拌轴功率计算 第三节：氧的溶解 一、氧在液体中的溶解 二、微生物的耗氧 三、溶氧系数的测定 一、氧在液体中的溶解 影响气体在液体中的饱和浓度值的因素 双膜理论 二、微生物的耗氧 摄氧率 呼吸强度 微生物的呼吸临界氧浓度 三、溶氧系数的测定 亚硫酸盐氧化法 溶氧电极法 第四节：发酵罐设计原则 一、设计方法 二、设计原则 一、设计方法 产能设计方法：主要生产能力指标的控制 动力学设计方法：满足各动力学参数 放大过程的参数变化是必然的。而产能的要求是客观的。最终要通过试车检验来判断。 二、设计原则 1、发酵系统的已灭菌部分与末灭菌部分之间不应直接连通； 2、尽量减少法兰连接。因为震动、热膨胀会使连接移位； 3、尽可能全部采用焊接结构，且磨光； 4、防止死角，裂缝； 5、发酵系统的某些部分能单独灭菌； 6、任何与发酵罐相通的连接都应蒸汽密封； 7、所用阀门应易于清洗、维修、灭菌； 8、发酵罐对外界保持正压，以防渗漏； 9、材料使用不锈钢； 10、罐底采用椭圆或碟形封头； 11、应设计相应的CIP系统。 * * * *