发酵罐放大与设计.pptxVIP

第1页/共62页√√√√√√发酵罐√ 牛牛文库文档分享第2页/共62页一三二四发酵罐放大与设计发酵罐的类型发酵罐类型与结构发酵罐的结构发酵罐的设计发酵罐设计与放大发酵罐的放大 牛牛文库文档分享第3页/共62页了解发酵罐的类型 掌握通用式发酵罐的基本结构了解发酵罐设计的基本原则和要求了解发酵罐放大设计的方法 牛牛文库文档分享第4页/共62页发酵罐的基本概念发酵设备中最重要、应用最广的设备，是发酵工业的心脏，是连接原料和产物的桥梁。广义的发酵罐是指为一个特定生物化学过程的操作提供良好而满意的环境的容器。工业发酵中一般指进行微生物深层培养的设备。 牛牛文库文档分享第5页/共62页一、发酵罐的类型1、按微生物代谢类型分类好氧发酵罐 (通风发酵罐)抗生素、酶制剂、酵母、氨基酸，维生素等需要强烈的通风搅拌→提高氧传质系数KLa厌氧发酵罐 (嫌气发酵罐)丙酮丁醇、酒精、啤酒、乳酸等不需要通气 牛牛文库文档分享第6页/共62页一、发酵罐的类型2、按供氧方式分类机械搅拌通风发酵罐（通用式发酵罐）机械搅拌机械搅拌自吸式发酵罐伍式发酵罐通风 发酵罐气升式发酵罐非机械搅拌喷射自吸式发酵罐塔式发酵罐 牛牛文库文档分享第7页/共62页一、发酵罐的类型3、新型发酵罐膜生物反应器近年来生物工程领域的研究热点反应 和 分离的耦合使产物及时移去，降低产物的反馈抑制作用 牛牛文库文档分享第8页/共62页发酵罐大小的大致概念室验室用发酵罐1 L--50L中试用发酵罐50L--5000L 牛牛文库文档分享第9页/共62页生产用发酵罐： 5000 L 抗生素发酵罐的容积以80～200 米3 为主 氨基酸、柠檬酸的发酵罐较普遍使用150～300 米3 珠海益力味精集团有限公司630 米3机械搅拌发酵罐，是世界上最大的通用式发酵罐之一。越来越多的啤酒生产厂家采用 400m3 和600m3 大罐,甚至 800m3 大罐。新建的酒精生产企业，其发酵罐单罐容积一般在1000-2000米3之间 牛牛文库文档分享第10页/共62页一三二四发酵罐放大与设计发酵罐的类型发酵罐类型与结构发酵罐的结构发酵罐的设计发酵罐设计与放大发酵罐的放大 牛牛文库文档分享第11页/共62页二、发酵罐的结构1. 通用式发酵罐机械搅拌通风发酵罐 利用机械搅拌器的作用，使无菌空气和发酵液充分混合，促进氧溶解，以保证微生物的生长繁殖所需要的氧气。约占发酵罐总数的70~80%，所以也称标准式或通用式发酵罐。 牛牛文库文档分享第12页/共62页通用式发酵罐的结构罐体轴封消泡器搅拌器联轴器轴承挡板空气分布管换热装置人孔、管路、测量仪表等 牛牛文库文档分享第13页/共62页二、发酵罐的结构1. 通用式发酵罐通用式发酵罐的主要部件(1) 罐体 (2) 搅拌器(3) 挡板 (4) 轴封? (5) 消泡器(6) 空气分布管(7)联轴器(8)轴承(9)变速装置(10)换热装置 (11)人孔(12)管路(13)测量仪表 牛牛文库文档分享第14页/共62页(1)罐体罐体由圆柱体及椭圆形或碟形封头焊接而成。小型发酵罐罐顶和罐身采用法兰连接材料一般为不锈钢。 牛牛文库文档分享第15页/共62页冷却蛇管椭圆封头筒体 牛牛文库文档分享第16页/共62页 牛牛文库文档分享第17页/共62页（1）罐体为了便于清洗，小型发酵罐顶设有清洗用的手孔。中大型发酵罐则装设有维修或清洗的人孔。 罐顶还装有视镜。在罐顶上的接管有：进料管、补料管、排气管、接种管和压力表接管。 牛牛文库文档分享第18页/共62页结构 牛牛文库文档分享第19页/共62页发酵罐结构图 牛牛文库文档分享第20页/共62页（1）罐体在罐身上的接管有冷却水进出管、进空气管、取样管、温度计管和测控仪表接口。 牛牛文库文档分享第21页/共62页(1) 罐体的尺寸比例H：筒身高度HL：液位高度D：罐径d: 搅拌器直径s: 两搅拌器间距B：下搅拌器距底部间距 牛牛文库文档分享第22页/共62页(1) 罐体的尺寸比例以罐体直径D、搅拌器直径d为基准H/D=1.7－3HL/D=2－2.5d/D=1/3－1/2W/D=1/12－1/8B/D=0.8－1.0(s/d)2=1.5－2.5(s/d)3=1－2 牛牛文库文档分享第23页/共62页(2) 搅拌器 搅拌器的作用 使通入的空气分散成小气泡，增加气液接触，促进氧溶解于发酵液中。 牛牛文库文档分享第24页/共62页(2) 搅拌器 搅拌器的类型 平叶式、弯叶式和箭叶式径向式（涡轮式）类型轴向式螺旋桨式、浆叶式轴向径向 牛牛文库文档分享第25页/共62页轴向式搅拌器螺旋桨式桨叶式 牛牛文库文档分享第26页/共62页径向式(涡轮式)搅拌器六平叶搅拌器六弯叶搅拌器六箭叶搅拌器涡轮搅拌器要安一个圆盘？为了避免气泡在阻力较小的搅拌器中心部分沿轴上升 牛牛文