《发酵工艺学》课程教学课件（PPT讲稿）第九章 机械搅拌通风发酵罐

第二章通风发酵设备 2025-4-6 1

第二章 通风发酵设备 2025-4-6 1

通风发酵设备 主要内容 冬机械搅拌发酵罐 冬自吸式发酵罐 工作原理 机械搅拌自吸式 结构及几何尺寸 喷射自吸式 溶氧速率、通气与搅拌 溢流喷射自吸式 热量传递 冬气升式发酵罐 冬通风固相发酵罐 。 工作原理 冬其他类型发酵罐 气升环流式发酵罐 ·典型的气升式发酵罐 2025-4-6 2

v 机械搅拌发酵罐 • 工作原理 • 结构及几何尺寸 • 溶氧速率、通气与搅拌 • 热量传递 v 气升式发酵罐 • 工作原理 • 气升环流式发酵罐 • 典型的气升式发酵罐 v 自吸式发酵罐 • 机械搅拌自吸式 • 喷射自吸式 • 溢流喷射自吸式 v 通风固相发酵罐 v 其他类型发酵罐 主要内容 2025-4-6 2

通风发酵设备 第一节机械搅拌通风发酵罐 2025-4-6 3

第一节 机械搅拌通风发酵罐 2025-4-6 3

通风发酵设备 一)工作原理： 利用机械搅拌器的作用，使通入的压缩空气与发酵液充分混 机 合，实现溶氧传质，同时强化质量传递和热量传递，以保障微生 械搅 物进行生长繁殖和发酵。 发酵罐 发酵罐的基本条件： (1)具有适宜的径高比； (2)能够承受一定压力； (3) 保证必需的溶解氧； (4)具有足够的冷却面积； (⑤)尽量减少死角，保证灭菌彻底，避免染菌； (6)轴封严密。 2025-4-6 4

一）工作原理： 利用机械搅拌器的作用，使通入的压缩空气与发酵液充分混 合，实现溶氧传质，同时强化质量传递和热量传递，以保障微生 物进行生长繁殖和发酵。 (1) 具有适宜的径高比； (2) 能够承受一定压力； (3) 保证必需的溶解氧； (4) 具有足够的冷却面积； (5) 尽量减少死角，保证灭菌彻底，避免染菌； (6) 轴封严密。 之 机 械 搅 拌 发 酵 罐 发酵罐的基本条件： 2025-4-6 4

通风发酵设备 图2.3自动玻璃发酵罐 图2.5不锈钢搅拌发酵罐 2025-4-6 5

之 机 械 搅 拌 发 酵 罐 图2.3 自动玻璃发酵罐 图2.5 不锈钢搅拌发酵罐 2025-4-6 5

二)机械搅拌发酵罐的结构 通风发酵设备 小型发酵罐结构 带轮 轴承支柱 电机 之机械搅拌发酵罐 联轴器 轴封 视镜 手孔 取样口 接压力表 冷却水出口 排气口 取样口 补料口 夹套 挡板 螺旋片 温度计接口 热电偶 接口 ● 轴。 手孔 搅拌器 视镜 进料日 底轴承 通风管 压力表接口 放料口 冷水进口 小型发酵罐 东方仿真COPYRIGHT 2025-4-6 6

之 机 械 搅 拌 发 酵 罐 • 小型发酵罐结构 二）机械搅拌发酵罐的结构 2025-4-6 6

通风发酵设备 之机械搅拌发酵罐 2025-4-6 7

之机械搅拌发酵罐 2025-4-6 7

通风发酵设备 ·大型发酵罐结构 1一轴封 2、20-人孔 3一梯 4一联轴 5一中间轴承 6一温度计接口 发酵罐 7一搅拌叶轮 8一进风管 9一放料口 10一底轴承 11一热电偶接口12一冷却管 13一搅拌轴 14一取样管 15一轴承座 16一传动皮带 17一电机 18一压力表 19一取样口 21一进料口 22一补料口 23一排气口 24一回流口 25-视镜 图2.1大型发酵罐结构图 2025-4-6

之机械搅拌发酵罐 • 大型发酵罐结构 2 3 1－轴封 2、20－人孔 3－梯 4－联轴 5－中间轴承 6－温度计接口 7－搅拌叶轮 8－进风管 9－放料口 10－底轴承 11－热电偶接口 12－冷却管 13－搅拌轴 14－取样管 15－轴承座 16－传动皮带 17－电机 18－压力表 19－取样口 21－进料口 22－补料口 23－排气口 24－回流口 25－视镜 图2.1 大型发酵罐结构图 2025-4-6 8

通风发酵设备 管口位置 人孔：封头上人孔距操作者0.7m左右，大小500×450 搅 温度、pH检测点：在下搅拌桨与第二搅拌桨之间 空气管：开在封头或罐身上均可 罐 取样口：罐身或封头上 冷却水：采用夹套冷却方式由罐底进、罐身出；采用冷却蛇 管方式则加装在罐内 物料出口：多在罐底，稍偏离罐底中心 补料管、消泡剂管：罐顶加入 排气管：罐顶 2025-4-6 9

管口位置 人孔：封头上人孔距操作者0.7m左右，大小500×450 温度、pH检测点：在下搅拌桨与第二搅拌桨之间 空气管:开在封头或罐身上均可 取样口：罐身或封头上 冷却水：采用夹套冷却方式由罐底进、罐身出；采用冷却蛇 管方式则加装在罐内 物料出口：多在罐底，稍偏离罐底中心 补料管、消泡剂管：罐顶加入 排气管：罐顶 之 机 械 搅 拌 发 酵 罐 2025-4-6 9

通风发酵设备 1.罐体 由圆柱体及椭圆形或碟形封头焊接而成的耐压耐温容器，材料以304或 316L型不锈钢为主。 械搅 要求耐受130℃和0.25MPa(绝对压力)。 酵罐 受内压的壁厚： 无开孔 δ1 pD +C (mm) p-内受压强 230[op-p D-罐径 0-许用应力 有开孔 p-焊缝系数0.8（无焊缝1） pDy+C C-腐蚀裕度，δ1-C<10时，C=3 200[ob (mm) y开孔系数，2.3 2025-4-6 10

由圆柱体及椭圆形或碟形封头焊接而成的耐压耐温容器，材料以304或 316L型不锈钢为主。 要求耐受130℃和0.25MPa(绝对压力)。 之 机 械 搅 拌 发 酵 罐 1. 罐 体 受内压的壁厚：   ( ) 230 1 C mm p pD         ( ) 200 2 C mm pDy      p- 内受压强 D- 罐径 σ- 许用应力 φ- 焊缝系数 0.8 （无焊缝1） C- 腐蚀裕度，δ1 -C<10时，C＝3 y- 开孔系数，2.3 无开孔 有开孔 2025-4-6 10