江南大学：《发酵工程原理与技术》课程教学资源（课件讲稿）第九章 厌氧发酵设备

1 1 第九章 厌氧发酵设备

1 1 第九章 厌氧发酵设备

2 2 • 发酵设备是发酵工厂中主要的设备，它 提供了一个适应微生物生命活动和生物 代谢的场所。 • 由于微生物分厌氧和通风两大类， 故供 微生物生存和代谢的生产设备也就各不 相同。 • 不论厌氧或通风发酵设备，除了满足微 生物培养所必要的工艺要求外，还得考 虑材质的要求以及加工制造难易程度等 因素

2 2 • 发酵设备是发酵工厂中主要的设备，它 提供了一个适应微生物生命活动和生物 代谢的场所。 • 由于微生物分厌氧和通风两大类， 故供 微生物生存和代谢的生产设备也就各不 相同。 • 不论厌氧或通风发酵设备，除了满足微 生物培养所必要的工艺要求外，还得考 虑材质的要求以及加工制造难易程度等 因素

3 3 本章主要讲述的内容 第一节 酒精发酵设备及计算 第二节 啤酒发酵设备及计算

3 3 本章主要讲述的内容 第一节 酒精发酵设备及计算 第二节 啤酒发酵设备及计算

4 4 第一节 酒精发酵设备及计算 • 满足酒精发酵的工艺要求 – 满足酒精酵母生长和代谢的 必要工艺条件 – 将发酵产生的热量及时移走 • 有利于发酵液的排出，设 备的清洗、维修以及设备 制造安装方便等问题

4 4 第一节 酒精发酵设备及计算 • 满足酒精发酵的工艺要求 – 满足酒精酵母生长和代谢的 必要工艺条件 – 将发酵产生的热量及时移走 • 有利于发酵液的排出，设 备的清洗、维修以及设备 制造安装方便等问题

5 5 一、酒精发酵罐的结构 1，基本结构 • 酒精发酵罐筒体为圆柱形 • 底盖和顶盖均为碟形或锥形的 立式金属容器 • 罐顶装有废汽回收管，进料管 ，按种管，压力表、各种测量 仪表接口管及供观察清洗和检 修罐体内部的人孔等 • 罐底装有排料口和排污口对于 大型发酵罐，为了便于维修和 清洗，往往在近罐底也装有人 孔 • 罐身上下部装有取样口和温度 计接口

5 5 一、酒精发酵罐的结构 1，基本结构 • 酒精发酵罐筒体为圆柱形 • 底盖和顶盖均为碟形或锥形的 立式金属容器 • 罐顶装有废汽回收管，进料管 ，按种管，压力表、各种测量 仪表接口管及供观察清洗和检 修罐体内部的人孔等 • 罐底装有排料口和排污口对于 大型发酵罐，为了便于维修和 清洗，往往在近罐底也装有人 孔 • 罐身上下部装有取样口和温度 计接口

6 6 2，发酵罐的冷却装置 – 中小型发酵罐：多采用罐顶 喷水淋于罐外壁表面进行膜 状冷却； – 大型发酵罐：由于罐外壁冷 却面积不能满足冷却要求， 所以，罐内装有冷却蛇管或 罐内蛇管和罐外壁喷洒联合 冷却装置。 – 此外，也有采用罐外列管式 喷琳冷却的方法，此法具有 冷却发酵液均匀、冷却效率 高等优点

6 6 2，发酵罐的冷却装置 – 中小型发酵罐：多采用罐顶 喷水淋于罐外壁表面进行膜 状冷却； – 大型发酵罐：由于罐外壁冷 却面积不能满足冷却要求， 所以，罐内装有冷却蛇管或 罐内蛇管和罐外壁喷洒联合 冷却装置。 – 此外，也有采用罐外列管式 喷琳冷却的方法，此法具有 冷却发酵液均匀、冷却效率 高等优点

7 7 3，发酵罐的洗涤装置 大型酒精发酵罐采用水力喷射洗涤装置

7 7 3，发酵罐的洗涤装置 大型酒精发酵罐采用水力喷射洗涤装置

8 8 二、酒精发酵罐的计算 1，发酵罐结构尺寸的确定 发酵罐全容积的计算： 式中：V-发酵罐的全容积（米 3 ） V 0 -发酵罐中的装液量（米 3 ） φ -装液系数（一般取0.85~0.90 ） ϕ V 0 V =

8 8 二、酒精发酵罐的计算 1，发酵罐结构尺寸的确定 发酵罐全容积的计算： 式中：V-发酵罐的全容积（米 3 ） V 0 -发酵罐中的装液量（米 3 ） φ -装液系数（一般取0.85~0.90 ） ϕ V 0 V =

9 9 • 带有锥形底、盖的圆柱形发酵罐全容积为 ： 式中 D：罐的直径(米) H：罐的圆柱部分高度(米) h1：罐底高度(米) h2：盖高度(米) 通常：H=1.1~1.5D, h1=0.1~0.4D, h2=0.05~0.1D ( ) 3 3 2 4 D H h1 h2 V = + + π

9 9 • 带有锥形底、盖的圆柱形发酵罐全容积为 ： 式中 D：罐的直径(米) H：罐的圆柱部分高度(米) h1：罐底高度(米) h2：盖高度(米) 通常：H=1.1~1.5D, h1=0.1~0.4D, h2=0.05~0.1D ( ) 3 3 2 4 D H h1 h2 V = + + π

10 10 2，发酵罐罐数的确定 对于间歇发酵，发酵罐罐数可按下式计算： 式中 N：发酵罐个数（个） n：每24小时内进行加料的发酵罐数 t：发酵周期（小时） 1 24 = + nt N

10 10 2，发酵罐罐数的确定 对于间歇发酵，发酵罐罐数可按下式计算： 式中 N：发酵罐个数（个） n：每24小时内进行加料的发酵罐数 t：发酵周期（小时） 1 24 = + nt N