項(xiàng)目通風(fēng)發(fā)酵設(shè)備的認(rèn)知與操作

生物工程設(shè)備及操作技術(shù)項(xiàng)目2.1通風(fēng)發(fā)酵設(shè)備的認(rèn)知與操作231－軸封；2、20－人孔；3－梯；4－聯(lián)軸；5－中間軸承；6－溫度計(jì)口；7－攪拌葉輪；8－進(jìn)風(fēng)管；9－放料口；10－底軸承；11－熱電偶接口；12－冷卻管；13－攪拌軸；14－取樣管；15－軸承座；16－傳動(dòng)皮帶；17－電機(jī)；18－壓力表；19－取樣口；21－進(jìn)料口；22－補(bǔ)料口；23－排氣口；24－回流口；25－視鏡；大型發(fā)酵罐結(jié)構(gòu)圖一、機(jī)械攪拌發(fā)酵罐1.罐體：由圓柱體與橢圓形或蝶形封頭焊接而成發(fā)酵罐的壁厚及封頭厚度的計(jì)算

大中型發(fā)酵罐上封頭一、機(jī)械攪拌發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)攪拌器的主要作用是混合和傳質(zhì)，即時(shí)使通入的空氣分散成氣泡并與發(fā)酵液充分混合，氣泡細(xì)碎以增大氣—液界面，獲得所需要氧速率，并使生物細(xì)胞懸浮分散于發(fā)酵體系中，以維持適當(dāng)?shù)臍狻骸?細(xì)胞)三相的混合與質(zhì)量傳遞，同時(shí)強(qiáng)化傳熱過程。2.攪拌器和擋板一、機(jī)械攪拌發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)攪拌器軸用來傳遞動(dòng)力至葉輪，所以該傳動(dòng)軸必需能承受扭力以及液體沖擊帶來的彎距。在設(shè)計(jì)時(shí)還要考慮到傳動(dòng)軸需要足夠的鋼性從而把振動(dòng)和變形減少到最低程度。攪拌器軸一、機(jī)械攪拌發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)其作用是打碎氣泡，使氧溶解于發(fā)酵液中；有渦輪式、推進(jìn)式和Lightnin式攪拌葉輪，大多采用渦輪式葉輪，其有平葉式、彎葉式、箭葉式之分；從攪拌程度來說，以平葉渦輪最為激烈，功率消耗也最大，彎葉次之，箭葉最小。發(fā)酵罐攪拌葉輪結(jié)構(gòu)圖1-六直葉渦輪式；2-推進(jìn)式3-LightninA-315式

葉輪一、機(jī)械攪拌發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)

擋板：①防止液面中央產(chǎn)生漩渦，②促使液體激烈翻動(dòng)，增加溶解氧，③改變液流的方向，由徑向流改為軸向流。通常擋板寬度取(0.10.12)D，裝設(shè)4~6塊即可滿足全擋板條件所謂“全擋板條件”是指在一定轉(zhuǎn)速下再增加罐內(nèi)附件而軸功率仍保持不變。要達(dá)到全擋板條件必須滿足下式要求：

無擋板的攪拌器形成的流型

有擋板的攪拌器形成的流型一、機(jī)械攪拌發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)3、軸封作用：使罐頂或罐底與軸之間的縫隙加以密封，防止泄露和污染雜菌。常用的軸封有填料函軸封和端面軸封兩種。壓緊螺栓填料箱體

填料函轉(zhuǎn)軸填料壓蓋銅環(huán)填料轉(zhuǎn)軸動(dòng)環(huán)靜環(huán)堆焊硬質(zhì)O形環(huán)彈簧裝置一、機(jī)械攪拌發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)

空氣分布器的作用：吹入無菌空氣，并使空氣均勻分布。分布裝置的形式有單管及環(huán)形管等，常用的分布裝置有單管式。4、空氣分布器環(huán)型空氣分布管單管式空氣分布裝置一、機(jī)械攪拌發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)5、消泡裝置消泡裝置就是安裝在發(fā)酵罐內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)軸的上部或安裝在發(fā)酵罐排氣系統(tǒng)上的，可將泡沫打破或?qū)⑴菽扑榉蛛x成液態(tài)和氣態(tài)兩相的裝置，從而達(dá)到消泡的目的。

旋風(fēng)離心式葉輪離心式耙式消泡器碟片式消泡器刮板式消泡器一、機(jī)械攪拌發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)二、氣升式發(fā)酵罐類型：氣升環(huán)流式、鼓泡式、空氣噴射式等氣升內(nèi)環(huán)流發(fā)酵罐、氣液雙噴射氣升環(huán)流發(fā)酵罐、設(shè)有多層分布板的塔式氣升發(fā)酵罐已在工業(yè)上應(yīng)用。二、氣升式發(fā)酵罐把無菌空氣通過噴嘴或噴孔噴射進(jìn)入發(fā)酵液中，通過氣液混合物的湍流作用而使空氣泡分割細(xì)碎，同時(shí)由于形成的氣液混合物密度降低故向上運(yùn)動(dòng)，而氣含率小的發(fā)酵液則下沉，形成循環(huán)流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)混合與溶氧傳質(zhì)。工作原理二、氣升式發(fā)酵罐三、自吸式發(fā)酵罐自吸式發(fā)酵罐：

不需空氣壓縮機(jī)提供加壓空氣，而依靠特設(shè)的機(jī)械吸氣裝置或液體噴射吸氣裝置吸入無菌空氣，實(shí)現(xiàn)混合攪拌與溶氧傳質(zhì)的發(fā)酵罐。應(yīng)用：

酵母及單細(xì)胞蛋白生產(chǎn)、醋酸發(fā)酵、維生素等生產(chǎn)