发酵设备规范化与节能设计讲义.pdfVIP

发酵设备的规范化与节能设计 河北科技大学生物科学与工程学院河北科技大学生物科学与工程学院 徐亲民 q_xu@hebust.edu.cn 年 月·石家庄 2016 5 目录 问题的提出 发酵罐的规范化总体设计 发酵管道的设计与安装 发酵罐阀门的选型与安装发酵罐阀门的选型与安装 发酵罐几种附属设备的设计 发酵尾气分析仪的选型与使用 超节能超高温连续灭菌系统的设计与应用 简便节能发酵罐设计 发酵车间平面布局设计举例 2 问题的提出——目前发酵设备普遍存在的问题  发酵罐设计五花八门，几何尺寸不规范。  发酵罐内部结构不合理，存在存料死角。  管道阀门设计结构过于复杂，选型、安装不合理。  滥用带有小排气管的阀门。  发酵罐滥用搅拌变频调速技术。  连续灭菌设备设计选型不合理。  空压机选型不合理，安装不规范。 通气搅拌功率配置不匹配。  /  发酵罐内空气分布管设计安装不合理。  分配站设计不合理。  泡沫罐外分离回流设计存在很大的染菌隐患。  尾气分析仪选型和使用不当。 3 现存问题对生产过程的影响（一）  几何尺寸不规范造成工艺放大和技术转移的困难。  复杂的发酵罐内部结构降低用功效率，影响混合效 果，形成存料和灭菌死角，成为染菌隐患。  阀门过多且带排气小辫子，既增加了操作的繁杂性， 又浪费灭菌蒸汽又浪费灭菌蒸汽，，恶化操作环境恶化操作环境。。  滥用搅拌变频调速技术，对工艺过程没任何好处， 虽能节省一点电量，但牺牲了发酵混合效果，加大 了投资额度。  管道阀门设计安装不合理是造成染菌的重要原因， 也影响工艺参数的控制。 4 现存问题对生产过程的影响（二）  不适当的连续灭菌设备能耗大、噪声大、好存料、 好堵塞、清洗困难、易染菌。  空压机选型、安装、使用不合理造成能源巨大浪 费。 不适当的通气搅拌功率配置降低用功效率。  /  不合理的空气分布管造成空气分散不良，或分散 孔堵塞，或致固形物在发酵罐底沉积。  不适当的分配站设计操作繁杂，灭菌能耗大，还 可能成为染菌隐患。 5 现存问题对生产过程的影响（三）  发酵罐平面布置不合理，造成管道过长，弯头过 多，降低输送效率，增加能量消耗。  泡沫罐外分离再回流至罐内是染菌的重大隐患。  尾气分析仪器选型和使用不当造成所得数据偏差 过大过大，，失去分析应用价值失去分析应用价值。。 6 通用发酵罐设计的一般原则  几何相似——不同大小的发酵罐之间高径比、罐 内部件尺寸与罐内径比相同。  —— 比换热面积相同 不同大小发酵罐之间换热面 积与罐体积比一致。 比功率相等