第二章 发酵罐的规划
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- 作者: 技术资料
图6-1 小型发酵罐结构图 1.三角皮带转轴；2.轴承支柱；3.联轴节； 4.轴封；5.窥镜；6.取样口；7.冷却水出口； 8.夹套；9.螺旋片；10.温度计；11.轴；12. 拌和器；13.底轴承；14.放料口；15.冷水进 口；16.通风管；17.热电偶接口；18.挡板； 19.接压力表；20.手孔；21.电动机；22.排 气孔；23.取样口；24.进料口；25.压力表接 口；26.窥镜；27.手孔；28.补料口
拌和功率耗费大，每立方米需2千瓦左右； 罐内结构较为杂乱，不易清洗，死角多，易渗漏 ， 易染菌。 培育菌丝体时，拌和易受伤。 需巨大的无菌空气制备体系，出资高，能耗高。
依托填料和轴的外外表触摸来完成密封的。这种密封在运 转中填料与轴一直冲突，冲突非常严峻。结构相对比较简单、价格实惠公正、 修理便利。但走漏量大、功耗丢失大。
（1）作用：实消时预热和冷却，发酵过程中的冷却 和加热。 （2）型式：夹套、竖式蛇管、列管 夹套：5m3以下的罐子选用，冷却水流速低，传热 系数小，换热作用差。但能削减罐内附件，削减死 角。 冷却蛇管：罐内装4-6组，水流速度快，但管径小， 流量小，适用于冷却水温度低的区域。 冷却列管：罐内装4-6组，管径大，耗水量大，降 温快，适用于冷却水温度高的区域。
作用：改动液流方向，消除液面中心旋涡，提 高拌和混合作用，进步湍流强度。
（a） （b） （c） （a）周边无档板；（b）螺旋桨拌和器周边有笔直档板； （c）涡轮拌和器周边有笔直档板
型式：没有冷却列管或竖式蛇管的小罐，需设 挡板；有冷却列管或竖式蛇管的大罐，可不 再另装档板，但不能彻底代替挡板的，还需 另设挡板。方位由液面至罐底。 数量： 全挡板条件：在必定的转数下，再添加罐内 附件，而轴功率坚持不变，即能到达消除液 面漩涡的条件。 要求（W/D）Z=0.5 因W=0.1-0.12D 所以Z=4-6块。
1 生化反应器的类型 植物反应器：水蛭素 动物反应器：人乳铁蛋白，牛奶 固体发酵设备：曲盘，竹帘，曲池，曲箱 液体发酵设备： 嫌气发酵设备：啤酒，酒精 通风机械拌和：通用式、自吸式、伍氏 通风发酵设备 通风拌和：气升式、塔式
图6-12 带升式发酵罐 1.人孔；2.视镜；3.空气管；4.上升管；5.冷却夹套； 6.单向阀门； 7.空气喷嘴；8.带升管；9.罐体
图6-2；大型发酵罐结构图 1.轴封；2.人孔；3.梯子；4.联轴节； 5.中心轴承；6.热电偶接口；7.拌和器； 8.通风管；9.放料口；10.底轴承；11.
15.轴承柱；16.三角皮带传动；17.电动 机；18.压力表；19.取样口；20.人孔； 21.进料口；22.补料口；23.排气口；24.
•核算：经过冷却水带走的热量进行核算 经过发酵液的温度上升进行核算 经过生物组成热进行核算 经过燃烧热进行核算
(500)，八级(750)，六级(1000)，从主动轮直径比 要小于7，以添加吃带面积。别的拉大主、从动 轮距离也可添加吃带面积。
有上悬式和下伸式两种，小罐只要一节，大 罐有二至三节，之间用联轴器衔接，联轴器 多选用夹壳形或鼓形，装拆便利。 关于小罐：可选用上悬式装置。 关于大罐：要添加底轴承和中心轴承。资料 可选用聚四氟乙烯或石棉酚醛塑料制成的滑 动轴承，靠液体润滑。 关于更大罐：可用下伸式，缩短轴的长度， 削减振荡和噪音，重心低，稳定性强，但密 封要严。
轴向流 切向流（无挡板的容器内，流体绕轴作旋转 运动，流速高时液体外表会构成旋涡，此刻 流体从浆叶周围周向卷吸至桨叶区的流量很 小，混合作用很差。）
轴流式拌和器对发酵罐的液面操控晦气。运用传统拌和浆组合液面可以 做到“惊涛骇浪”；但运用轴流式拌和浆组合（尤其是最上层的轴流式拌和 浆）通常会构成液面的“汹涌澎湃”，从而影响放罐体积。以直径为3800 mm的发酵罐为例，“波涛”每高出100mm，就会构成一吨多的发酵液的损 失，严峻下降发酵罐的有用体积。
作用：使通入的空气均匀分布 型式： 单管式 正对罐底，距罐底 40mm，罐底衬不锈 钢圆板，防空气冲击
空气过滤器的阻力要求小;发酵罐内压力低, 仅有0.1-0.2 kg/cm2,易染菌,大多数都用在饲料酵母,液 体醋等粗豪的通风发酵。
径向流（叶片对液体施以径向离心力，流体 活动的方向笔直于拌和轴，沿径向活动，碰 到容器壁面分红两股流体别离向上、向下贱 动，再回到叶端，不穿过叶片，构成上、下 两个循环活动。）
轴向流（流体活动方向平行于拌和轴，流体 由桨叶推进，使流体向下活动，遇到容器底 面再翻上，构成上下循环流）
⑴型式：密闭立式圆柱体，封头椭圆形，小 罐封头与罐体法兰衔接，大罐2m3以上焊接。 ⑵容积：实验室0 .5-50L，中试罐200-500L， 生产上0.5m3-600m3. ⑶原料:实验室为玻璃钢和不锈钢；工厂为不 锈钢与碳钢
1 拌和器的作用，型式及特色 拌和器的作用 打碎气泡，进步氧的利用率 促进传质和传热
型式：端面轴封和填料函式轴封 作用：密封拌和轴与罐顶（底）间的 缝隙，避免走漏和染菌 组成：
动环（硬，硬质合金）▽10-11 压紧绷簧 O型圈 留意：轴笔直；动环和静环外表水平 、润滑、严密贴合；轴封要冷却
缺陷：剪切作用差，不能阻挠气流沿拌和 轴上升，不能打碎气泡，晦气于溶氧，只 用于培育基的制造，料液的混合。
圆盘平直叶涡轮拌和器：是径向流的代表，在圆盘上 焊有六片平直叶，圆盘可阻挠气体沿拌和轴上升，轴 向流差，晦气于混合，剪切作用强，有利于打碎气泡， 溶氧作用好，功率耗费大。
在主发酵期，发生热量最快最大的时期，一 年中最热的半个月中，测定冷却水带走的热 量。
取消了拌和滚动，削减了出资，节约动力约 50%，对菌体无损伤。密封性能好，不易染菌。 能自消泡，不须加消泡剂。装料系数高，可达 80%-90%。
液 体 甩 出 ， 形 成 内 部 真 空 ， 转 子 的 作 用 ： 将 转 子 内 的 打体 定 碎混 子 ，匀 的 促， 作 进甩 用 溶出 ： 氧， 将 。将 气 大体 气与 泡液
圆盘弯叶涡轮拌和器：径向流较差，轴向流较强，混 合作用较好，剪切作用不如平直叶，溶氧作用不如平 直叶，功率耗费小。 圆盘箭叶涡轮拌和器：轴向流强，径向流差，剪切作 用小，混合作用最好，溶氧作用差，功率耗费最小。
可以构成无菌环境，密闭，有必定强度， 可灭菌，耐2.5kg/cm2（表压）的压力；
2.1 通风机械拌和发酵罐 2.2 自吸式发酵罐 2.3 伍式发酵罐 2.4 气升式发酵罐 2.5 塔式发酵罐
