发酵设备
厌氧发酵设备概述
酒精发酵罐的结构
发酵罐的冷却装置，对于中小型发酵罐，多采用罐外壁喷淋膜状冷却。对于大型发酵罐，罐内装冷却蛇管或罐内蛇管和罐外喷淋联合冷却装置。此外，也有采用罐外列管式喷淋冷却的方法。
酒精发酵罐工作时，罐内不同高度的发酵液中二氧化碳含量有所不同，发酵液中形成一个二氧化碳含量的浓度梯度。一般罐底液层气泡密集程度较高，发酵液相对密度小。罐上部液层二氧化碳气泡密集程度较低，发酵液相对密度大。于是相对密度小的底部发酵液就具有上浮的提升力。同时，上升的二氧化碳气泡对周围的液体也具有一种拖曳力，拖曳力和液体上浮的提升力相结合则构成气体搅拌作用，使罐内发酵液不断循环混合和热交换。因此，酒精发酵罐一般不配置机械搅拌器。但当发酵罐容量较大，罐内产生的二氧化碳气量较少时可配置侧向搅拌器。
二、酒精连续发酵设备1、糖蜜原料制酒精的连续发酵设备该流程由9个发酵罐组成，酵母和糖蜜同时连续流加入1号罐内，并依次流经各罐，最后从9号罐排出。除了在酒母槽通入空气之外，在1号罐内也同样通入适量的空气，或增大酵母接种量，维持1号罐内工艺所要求的酵母数。连续发酵周期结束，则储存于每罐的发酵液，先从末罐按逆向顺序依次排出，入蒸馏塔蒸馏。而空罐则依次进行清洗灭菌待用。二氧化碳则由各罐罐顶排入总汇集罐，再送往二氧化碳车间，进行综合利用。
二、联合罐联合罐，又称通用罐。在发酵生产上的用途与锥形罐相同，既可做发酵罐，又可做储酒罐，也能用于多罐法和一罐法生产。联合罐对缩短生产周期、节省投资和生产费用有显著效果。
联合罐为直立圆柱形罐，顶部封头为椭球形或碟形，底部封头为锥形或浅锥形，以便回收酵母等沉淀物和排除洗涤水，因其表面积与容量之比较小，罐的造价较低。罐的中上部设有一段双层冷却板，采用乙二醇溶液或液氨冷却。由于冷却夹套在中上部，上部酒液冷却后，密度增加，沿罐壁下降，底部酒液从罐中心上升，形成对流，使罐内温度均匀。为了加强酒液冷却时的自然对流，在罐的底部酵母层的上方设置一个二氧化碳喷射环，当二氧化碳在罐中心向上鼓泡时，酒液运动使底部出口处的酵母浓度增加，便于回收。
生物工程设备
生物工程设备生物工程设备是指用于生物制造和生物研究的各种仪器和设备，是现代生物技术研究和应用的基础设施之一。
生物工程设备涉及的范围广泛，包括发酵设备、细胞培养设备、分离纯化设备、DNA/RNA提取纯化设备、高通量筛选设备等。
随着生物技术的发展，生物工程设备已经成为生物制造和医药产业的重要支撑，为人类的健康事业做出了巨大的贡献。
1. 发酵设备发酵设备是生物工程设备中的核心设备之一。
在生物制药和食品工业中，微生物发酵已经成为一种广泛应用的技术。
发酵设备主要包括传统的罐式发酵系统、流动床发酵系统、气液固三相流发酵系统等，在不同的应用领域中具有不同的优势。
罐式发酵系统是一种传统的发酵设备，其使用广泛且成熟，适用于生产大量的高品质发酵产品。
该系统主要由发酵罐、搅拌器、加热系统、通气系统等组成。
这种系统的操作简单易行，可控性强，但对于体积较大的生物反应器来说，混合效应差，产物分离困难。
流动床发酵系统和气液固三相流发酵系统相对于传统的罐式发酵系统而言，有着更高的反应效率和更好的产物分离性能。
这些系统的研究和发展，增加了发酵结果的稳定性和可控性，充分利用了微生物的生物活性，以提高生物产品的生产效率和质量。
2. 细胞培养设备细胞培养设备是生物工程设备中的又一重要设备。
随着生物技术的快速发展，细胞培养技术已经广泛应用于生物医药制造和细胞修复等领域。
目前，多种类型的细胞培养设备已经被广泛应用。
常见的细胞培养设备主要包括培养皿、转瓶、振荡培养器、悬浮培养器、生物反应器等。
这些设备能够模拟人体内的生理环境，为细胞的生长和繁殖提供理想的条件。
悬浮培养器和生物反应器能够提供大规模的细胞培养，适用于生产大量的生物制品，如抗体、疫苗等。
在未来，随着生物技术的不断发展，细胞培养设备将会进一步发展和完善，以满足更多生物制药和生命科学的需求。
3. 分离纯化设备分离纯化设备是生物工程设备中的重要组成部分，其主要作用是将生物反应器中生产的产品得到分离、纯化并提纯的生产工艺。
发酵设备实验报告
发酵设备实验报告实验目的本实验的目的是通过对发酵设备的使用和操作，了解发酵过程及参数对发酵效果的影响，并掌握正确的操作方法和实验技巧。
实验原理发酵是一种利用微生物在适宜条件下进行生化反应的过程。
在发酵过程中，微生物利用有机物质进行代谢，产生出各种产物，如乳酸、醋酸、乙醇等。
为了促进微生物的代谢活性，需要提供适宜的环境条件，包括温度、pH值、氧气供应等。
发酵设备是用于控制发酵过程中的环境条件的装置。
常见的发酵设备有发酵罐、发酵箱等。
发酵设备通常由温控系统、氧气供应系统、pH控制系统等组成。
通过调节这些参数，可以控制发酵过程中的温度、氧气供应和pH值，从而提高发酵的效果。
实验材料和设备•发酵设备（发酵罐、发酵箱等）•发酵基质（如葡萄糖溶液、酵母培养基等）•放大容器（用于放置和培养微生物）•适量的培养液和培养器具实验步骤1.准备工作：将发酵设备和放大容器清洗干净，并确保无明显污染。
准备好所需的发酵基质和培养液。
2.将发酵设备调整至所需的温度和pH值。
根据实验需要，选择适宜的温度和pH值，调节发酵设备的温控和pH控制系统，使其达到所需的条件。
3.添加发酵基质：根据实验方案和要求，向发酵设备中添加适量的发酵基质。
注意避免添加过量，以免造成废弃和浪费。
4.接种微生物：在发酵基质中接种所需的微生物。
根据实验方案，选择合适的微生物，将其接种到发酵基质中。
注意接种量的控制，避免过量或过少。
5.发酵过程的监控和调整：在发酵过程中，通过观察和监测发酵设备的温度、pH值和氧气供应等参数，及时调整发酵设备的控制系统，使其保持在适宜的范围内。
6.发酵结束和产物收集：根据实验方案，确定发酵结束的标准，如发酵时间、产物浓度等。
发酵结束后，将发酵产物收集并进行分析和检测。
实验结果与讨论本实验中，我们选择了葡萄糖溶液作为发酵基质，并接种了酵母菌。
通过调节发酵设备的温控和pH控制系统，我们将发酵设备的温度和pH值分别设定为30摄氏度和7。
发酵设备要求
1.罐内最高设计温度(80℃)、设计压力(常压)
3.材质304 (06Crl9Nil0)
1
液 暂 存 罐
4.罐内无死角，表面粗糙度《0.6〃m罐外表面粗糙度符合生物发酵工艺、 安全等要求
5.平盖圆底，人孔、爬梯。
6不用保温
7罐底阀接口DN法兰连接
3罐体材质304 (06Crl9Nil0)太钢
4内列管：6组，管径50DN mm,传热面积“0肝，工作压力
≤0.25MPa设计压力0.4MPa
材质304 (06Crl9Nil0)太钢
5.罐内无死角，罐壁及附件镜面抛光，表面粗糙度W0.4μm:罐外可视面 抛光，表面粗糙度≤0∙6μm,其他外表面采取酸洗，钝化工艺。
筒体部位：出料口DN25（待定） 法兰连接（不采取底部出料）取
样口DN 20mm法兰连接
夹套部位：（底部）冷水进口DN40法兰连接（上部）冷水出口
DN40法兰连接
9人孔①400快装（待定）
10罐内附件：爬梯 符合标准尺寸的档板4块。
11封头与筒体焊接连接
12支撑型式：支耳悬挂
焊接 工艺 及制 作标 准
10罐内附件 爬梯 空气吹口下方配2块空气分布板，孔径8mm,板 直径mm,板厚Iomm,支架实心圆条。罐内接管不宜过长，应弯曲一次成 型。压出管末端斜口中心对应罐底中心，距离mm。
11支撑型式：裙座其厚度、高度等由乙方提供可靠方案。
12内列管固定方式：牢固、无积料、无死角，乙方给出方案。
4
接弧十 工艺 和制 作标
8管道接口罐ຫໍສະໝຸດ 部位：搅拌器口、备用接口DN25法兰连接排气口DN 25法兰
连接 接种口DN50外丝连接(附带活动手柄密封盖，硅胶密封圈，2个呈180°对开的泄压孔，并配接种酒精托盘)
发酵箱使用说明书
发酵箱使用说明书一、产品简介发酵箱是一款专为面食、糕点等食品制作设计的恒温发酵设备。
其性能特点包括恒温控制精确、发酵效果好、操作简便等。
发酵箱适用于各类面食加工场所，如面包房、糕点店、餐厅等。
二、设备组成与原理发酵箱主要由箱体、加热系统、温控系统、湿度控制系统和通风系统组成。
工作原理是通过加热系统和温控系统保持箱内恒温，湿度控制系统维持适宜的湿度环境，通风系统则确保箱内空气流通，为食品发酵提供最佳条件。
三、安装与调试1.将发酵箱放置在平整、稳固的地面上，确保四周有足够的空间以便通风散热。
2.连接电源，打开电源开关，检查各功能部件是否正常工作。
3.根据需要设置温度和湿度，调试至理想状态。
四、使用方法与注意事项1.将待发酵的食品放入箱内，注意食品间距，以便空气流通。
2.根据食品类型和发酵要求，设置合适的温度和湿度。
3.发酵过程中，定期检查食品状态，避免过度发酵或发酵不足。
4.发酵结束后，及时取出食品，避免长时间放置在箱内。
5.注意安全用电，避免设备进水或潮湿环境使用。
五、常见问题解答1.问：发酵箱温度不稳定怎么办？2.答：首先检查温控器是否损坏，如有部件损坏，请及时更换。
同时，确保发酵箱四周通风良好，避免阳光直射。
3.问：发酵箱湿度不足怎么办？4.答：检查湿度控制器和加湿器是否正常工作，如有故障请及时维修。
另外，可以适当增加水箱水量，以提高箱内湿度。
六、维护与保养1.定期清洁箱内外，保持干净卫生。
2.检查各部件连接是否紧固，如有松动及时紧固。
3.定期更换水箱水，避免水质影响发酵效果。
4.长时间不使用时，请关闭电源开关，并用防尘罩遮盖，以防灰尘侵入。
七、附件信息1.安全注意事项：请勿在潮湿或高温环境下使用本设备，以免发生电器故障或触电危险。
使用过程中，请勿随意拆卸设备部件，以免损坏设备或造成安全隐患。
2请注意，本使用说明书仅供参考，具体操作请根据实际情况进行。
在使用过程中，请遵守相关法律法规和操作规程，确保使用安全。
气升式发酵罐工作原理
气升式发酵罐工作原理
气升式发酵罐是一种常用的发酵设备，用于微生物发酵过程中的生物质的生产。
它的工作原理如下：
1. 发酵罐内部有一定容积的发酵液，通常是一种含有养分物质的培养基。
2. 发酵过程需要微生物产生能量和生长，微生物会吸收培养基中的养分物质，并分解为生物质和代谢产物。
3. 在发酵过程中，微生物会产生一定量的气体，比如二氧化碳。
这些气体会积聚在发酵液中，导致罐内压力上升。
4. 气升发酵罐利用发酵过程中产生的气体推动液体上升。
在发酵罐内，有一个连接气氛的管道或气包，其中的气体将会被推动上升。
5. 当气体上升到一定高度时，它会推动液体从底部的接口进入气升管或气包，然后被推到上部。
6. 这样，液体从底部逐渐被推向顶部，实现了上升式发酵过程。
上升的液体会经过顶部的分离器，将气体与液体分离，然后液体会回流到罐底，形成循环。
7. 上升式发酵过程中，罐底的液体始终与微生物接触，提供养分物质和底部的气氛，使微生物继续进行生长和发酵。
总的来说，气升式发酵罐通过利用发酵产生的气体推动液体的上升，实现了底部液体与微生物的接触和养分补给，促进生物质的产生和代谢产物的积累。
这种工作原理更利于微生物的生长和发酵过程的控制。
发酵设备定义及操作方法
发酵设备定义及操作方法
发酵设备是指用于进行微生物发酵过程的设备，常见的有发酵罐、发酵器、发酵槽等。
发酵设备的操作方法如下：
1. 准备发酵基质: 根据不同的微生物进行发酵所需的基质成分，如碳源、氮源、矿物盐等进行配制。
2. 清洗消毒: 将发酵设备彻底清洗，并进行消毒处理，以避免杂菌的污染。
3. 接种发酵菌种: 将已培养好的发酵菌种接入发酵设备中。
4. 控制发酵条件: 控制发酵设备中的温度、pH值、通气速率、搅拌速度等参数，以满足微生物的生长和代谢需求。
5. 监测发酵过程: 定期取样，监测发酵过程中微生物的生长情况、产物的积累情况等，以调整发酵条件。
6. 结束发酵: 当达到预定的发酵终点时，停止供给发酵基质，将发酵产物分离。
7. 清洗设备: 发酵结束后，将发酵设备进行彻底清洗，以便下次使用。
以上是一般发酵设备的操作方法，具体操作会根据不同的微生物和发酵过程的要求而有所差异。
发酵工艺设备
发酵工艺设备
发酵工艺设备是指在发酵过程中使用的各种设备，包括发酵罐、发酵槽、发酵箱、发酵柜、发酵室等。
1. 发酵罐/槽：是一种用于储藏和控制发酵过程的容器，一般
由不锈钢或玻璃钢等材料制成，具有耐高温、易清洗等特性。
2. 发酵箱：是一种用于小规模发酵的设备，常用于实验室中。
发酵箱通常具有温控、湿控、气体控制等功能。
3. 发酵柜：是一种用于大规模发酵的设备，适用于工业生产。
发酵柜通常具有自动控制系统，可以实现温度、PH值、溶氧
量等参数的精确控制。
4. 发酵室：是一种维持稳定发酵环境的设备，常用于微生物的培养和发酵。
发酵室通常具有温度、湿度、光照等参数的控制功能。
5. 其他设备：还包括发酵液搅拌设备、气体供应设备、发酵液采样设备等。
这些发酵工艺设备可以提供适宜的环境和条件，促进微生物的生长与代谢，从而实现发酵过程的控制和优化。
这些设备在食品工业、制药工业、生物工程等领域有着广泛的应用。
发酵机械与设备简介
二、连续酒精发酵设备
通过在发酵罐内连续加入培养液和取出发酵液，可使发 酵罐中的微生物一直维持在生长加速期，同时降低代谢产 物的积累，培养液浓度和代谢产品含量相对稳定，微生物 在整个发酵过程中即可始终维持在稳定状态，细胞处于均 质状态，这即为连续发酵技术。
第三节 通风发酵设备
通风发酵设备是好氧发酵使用的发酵反应器，主要包 括酵母发酵罐、单细胞蛋白发酵罐、氨基酸发酵罐、酶制 剂发酵罐、抗生素发酵罐等。
固态发酵是指没有或几乎没有自由水存在下，在有一定湿度的水 下溶性固态基质中，用一种或多种微生物的一个生物反应过程。 液体发酵法是借助于液体介质来完成面团的发酵，即先将酵母置 于液体介质中，在液体中经几个小时的繁殖，制成发酵液，然后 用发酵液与其他原辅料搅拌成面团。
2.根据微生物类型：分为嫌气和好气两大类。 3.根据发酵过程使用的生物体：分为微生物反应器、酶反应 器和细胞反应器。
自吸式发酵罐
转子在启动前，需要先用液体将其浸没，在电机 驱动其高速旋转时，液体因离心力而被甩向叶轮边 缘，并在转子中心处形成负压。在负压作用下，空 气自动从转子中心处被吸入，通过导向叶轮内腔甩 出，而液体因转子外阔叶片被吸入并均匀甩出，在 转子外圆处被剪切成细微的气泡并与循环的发酵液 相遇，在湍流状态下混合、翻腾、扩散，在搅拌的 同时完成了充气。
发酵机械与设备简介
第一节 发酵设备的类型和基本构成
一、发酵设备的基本要求 发酵设备的功能是按照发酵过程的要求，保证和控制各种 发酵条件，主要是适宜微生物生长和形成产物的条件，促进 生物体的新陈代谢，使之在低消耗下（包括原料消耗、能量 消耗、人工消耗）获得较高的产量。
二、发酵设备的分类
1.根据发酵用培养基：固体发酵设备及液体发酵设备。
发酵设备要求范文
发酵设备要求范文发酵设备是用于培养微生物并促使其发酵过程的设备。
在发酵过程中，微生物会通过分解有机物质产生各种化合物，例如乳酸、醋酸、乙醇、纤维素等。
在饮食、药品、酒精、生物燃料等行业都有广泛的应用。
发酵设备所需的要求因实际需要而异，但以下是一些常见的要求：1.温度控制：发酵过程对温度有严格的要求。
不同的微生物在不同的温度下最适合生长和发酵。
因此，发酵设备需要能够提供合适的温度范围，并能够稳定地控制和调节温度。
一般来说，发酵设备应能够在5°C至60°C的范围内进行温度调节。
2.pH控制：酸碱度对微生物的生长和发酵也有重要影响。
不同的微生物在不同的pH值下才能发挥最佳效果。
因此，发酵设备需要能够测量和调节培养液的pH值。
3.氧气供应：一些微生物需要氧气才能进行正常的发酵。
发酵设备应能够提供足够的氧气供给，以促进微生物的活动。
4.搅拌：搅拌是维持培养液均匀混合的重要手段。
搅拌有助于均匀分布营养物质、保持培养物的均匀温度和pH值，促进微生物的生长和发酵。
5.厌氧环境：一些微生物需要在无氧或低氧的环境下进行发酵。
因此，一些发酵设备可能需要提供厌氧条件，例如通过封闭设备或进气控制等方式。
6.可调节发酵容器：发酵容器应具备可调节的容量和形状，以适应不同规模的发酵过程。
容器大小应能容纳培养基、微生物和其他辅助物质，并能容纳期间产生的发酵产物。
7.卫生安全要求：发酵设备应具备良好的卫生安全要求，以防止微生物污染和外界污染物的进入。
设备应易于清洁，外壳应具备密封性，以防止细菌、病毒等的进入。
总之，发酵设备需要满足微生物生长和发酵的基本要求，如温度、pH 值、氧气供应等，并应具备良好的搅拌和卫生安全要求。
同时，根据发酵的具体需求，设备还可以通过调节容量、形状和提供厌氧环境等方式进行定制。
发酵与酿造的主要设备介绍
• 批发罐的主要优点是污染杂菌的比例小，操作
灵活性强，可用来进行几种不同产品的生产。 其缺点是发酵罐的非生产停留时间所占比重大 ，非稳态工艺过程的设计和操作困难。 连续发 酵的主要的优点是可连续运行几个月的时间， 非生产时间很短；缺点是容易染菌，它适用于 不易染菌的产品如丙酮、丁醇、酒精、啤酒发 酵等。连续发酵还有以下一些优点：
锤刀对物料进行冲击粉碎，广泛用于各种中 等硬度物料的中碎与细碎作业。由于各种脆 性物料的抗冲击性较差。因此，这种粉碎机 特别适用于脆性物料。
图3-1锤式粉碎机 筛网 2.轴 3.锤刀 4.冲击板 5.机壳
• 锤式粉碎机如图3-1，主轴上有钢质圆盘或方盘
转子，盘上装有可拆换的锤刀。锤刀可以自由 摆动。当主轴经800～2500r/min在密封的机壳 内旋转时，刀片在各个不同的位置上，能够以 很大的冲击力将物料粉碎。加入到粉碎机中的 物料，首先与锯齿形的冲击板撞击，已经被粉 碎的物料，通过机壳上的格栅网孔排出。未被 粉碎的物料，被筛网阻截，再次受锤力冲击粉 碎。如遇有坚硬不能粉碎的物料，由于锤刀是 活动地悬挂在盘上，可以摇动而让开，可避免 损伤机器，当然锤刀要受到较大的磨损，甚至 损坏筛网。如遇有坚硬的物料，可再次或多次 冲击粉碎。粉碎的物料，连续穿过机内的筛网 排出。为了避免堵塞，除将筛网孔做成上小下 大的锥形孔外，被粉碎的物料含水量不应超过 10%～15%。
发酵与酿造的主要设备 介绍
2024年2月1日星期四
一、原料处理设备
• (一)原料粉碎设备 • 在发酵与酿造过程中，为了加速蒸煮、糖化、
发酵的反应速度，对于使用的固体原料，常需 将其粉碎。使大块固体物料破碎成小块物料的 操作，通常称为粉碎，而使小块物料进一步粉 碎为粉末状物料，则称为磨碎或研磨。
发酵设备介绍范文
发酵设备介绍范文发酵设备是在发酵过程中起到关键作用的设备，它能提供适宜的发酵环境，使微生物能够充分发挥其作用，产生所需的产物。
下面将对常见的发酵设备进行介绍。
一、发酵罐发酵罐是进行大规模发酵时常用的设备之一，它具有一定的容积和搅拌机构。
发酵罐通常由不锈钢制成，具有良好的耐腐蚀性和密封性能。
在发酵过程中，罐内通过搅拌机构对培养基进行循环搅拌，使微生物均匀与培养基接触，提供充分的氧气和营养物质，从而促使微生物生长和代谢产物的生成。
二、发酵槽发酵槽是进行大规模发酵的另一种常见设备。
与发酵罐相比，发酵槽一般容积更大，可以同时进行多个批次的发酵，提高生产效率。
发酵槽通常由玻璃钢制成，具有较好的机械强度和化学稳定性。
槽内通常设置有适当数量的搅拌器和氧气输入装置，以保证微生物充分供氧和混合，达到最佳的发酵效果。
三、发酵棚发酵棚是一种用于控制温度、湿度和通风的设备，用于保持发酵过程中的适宜环境。
发酵棚一般具有良好的保温性能和调节性，可以根据发酵过程的需要进行温度和湿度的控制。
在发酵棚内，可以根据具体发酵过程的需要添加合适的湿度控制装置和通风装置，以达到最佳的发酵条件。
四、发酵箱发酵箱是一种小型的发酵设备，通常由金属或塑料制成，体积较小、结构简单。
发酵箱通常用于实验室或小规模生产中，可以进行小量培养基的发酵实验。
发酵箱通常具有加热装置和温度控制装置，可以通过控制温度来模拟不同的发酵条件。
在发酵箱中，可以进行各种微生物培养和酶制剂的生产。
五、发酵堆发酵堆是一种特殊的发酵设备，主要用于堆肥发酵。
它通常由有机原料、微生物和水按一定比例混合而成，然后通过堆放、翻堆的方式进行发酵。
发酵堆一般具有较大的露天空间，并设置有通风装置和排水装置，以保持适宜的湿度和通气性。
在发酵过程中，微生物分解有机物质，释放出热量，达到杀灭病原体、腐败菌和杂草种子的目的。
总之，不同的发酵设备具有不同的特点和应用范围，可以根据具体的发酵需求选择合适的设备。
第四章 通风发酵设备1机械搅拌通风发酵罐
4.1 机械搅拌通风发酵罐
1－弹簧； 2－动环； 3－堆焊硬质合金； 4－静环； 5－“O”形圈
图4-4 端面机械轴封
4.1 机械搅拌通风发酵罐
端面机械轴封的优点是：（1）清洁；（2）密封可靠， 在一个较长的使用周期中，不会泄漏或很少泄漏；（3）无死 角，可以防止杂菌感染；（4）使用寿命长，质量好的可用 2～5年不需要维修；（5）摩擦功率耗损小；（6）轴或轴套 不受磨损；（7）对轴的精度和光洁度要求不很严格，对轴的 震动敏感性小。缺点是：结构比较复杂，装拆不便，对动环 和静环的表面光洁度及平直度要求高。
图4-1 机械搅拌通风发酵罐结构
4.1 机械搅拌通风发酵罐
下面对此类型发酵罐的主要部件加以说明。 1．罐体 罐体由罐身、罐顶、罐底组成，罐身为圆柱体，中大型 发酵罐罐顶、罐底和小型发酵罐罐底多采用椭圆形或碟形封 头通过焊接和罐身连接，而小型发酵罐罐顶却多采用平板盖 和罐身用法兰连接。罐顶装设视镜及灯镜、进料管、补料管、 排气管、接种管、压力表接管和快开手孔或快开人孔。罐身 上设有冷却水进出管、进空气管、温度计和检测仪表接口管。 取样管可装在罐侧或罐顶，视操作方便而定。
4.1 机械搅拌通风发酵罐
（a）旋风离心式； （b）叶轮离心式
图4-6 离心式消泡器
4.1 机械搅拌通风发酵罐
7．换热装置 （1）夹套式换热装置 这种装置多用于容积较小的发 酵罐或种子罐，夹套高度比静止液面稍高。优点为结构简单， 加工容易，罐内无冷却设备，死角少，容易清洗灭菌。 （2）竖式蛇管换热装置 这种装置的蛇管分组安装于发酵 罐内，有四组、六组或八组不等。该装置的优点是：冷却水 在管内的流速大，传热系数高，约为1200～1800 kJ／ （m2·h·℃），若管壁较薄，冷却水流速较大时，传热系 数可达4200 kJ／（m2·h·℃）。这种冷却装置适用于冷却 用水温度较低的地区，水的用量较少。
发酵设备简述
发酵设备简述生物反应器是为微生物发酵或细胞培养（发酵）或酶反应提供良好的生化反应环境以完成生物催化反应的核心设备，常称为发酵罐或多酶反应器，承担产物的生产任务。
发酵工程主要指在最合适的发酵条件下，发酵罐中大量培养细胞和生产代谢产物的工艺技术。
这里要有严格的无菌生长环境，包括发酵开始前采用高温高压对发酵原料和发酵罐以及各种连接管道进行灭菌的技术；在发酵过程中不断向发酵罐中通入干燥无菌空气的空气过滤技术；在发酵过程中根据细胞生长要求控制加料速度的计算机控制技术；还有种子培养和生产培养的不同的工艺技术。
此外，根据不同的需要，发酵工艺上还分类批量发酵：即一次投料发酵；流加批量发酵：即在一次投料发酵的基础上，流加一定量的营养，使细胞进一步的生长，或得到更多的代谢产物；连续发酵：不断地流加营养，并不断地取出发酵液。
在进行任何大规模工业发酵前，必须在实验室规模的小发酵罐进行大量的实验，得到产物形成的动力学模型，并根据这个模型设计中试的发酵要求，最后从中试数据再设计更大规模生产的动力学模型。
由于生物反应的复杂性，在从实验室到中试，从中试到大规模生产过程中会出现许多问题，这就是发酵工程工艺放大问题。
它的结构、操作方式和操作条件对生物过程产品的质量、转化率及能耗有着密切的关系。
一个优良的培养装置应具有严密的结构，良好的液体混合性能，较高的传质传热速率，同时还应具有配套而又可靠的检测及控制仪表。
判断培养装置好坏的唯一标准应是:该装置是否适合工艺的要求，发酵过程中不发生污染，以获得最大的生产率。
大多数的生化反应都是需氧的，故通风发酵设备是需氧生化反应的核心和基础，无论是使用微生物、酶或动植物细胞（或组织）作为生物催化剂，也不管其目的产物是抗生素、酵母、有机酸或者是酶，所需的通风发酵设备均应具有良好的传质和传热性能，结构严密，防杂菌污染，培养基流动与混合良好，良好的检测与控制。
常用的通风发酵罐有机械搅拌、气升环流式、鼓泡式和自吸式，其中机械搅拌通风发酵罐占主导地位。
发酵基本工艺与发酵设备介绍
发酵基本工艺与发酵设备介绍发酵的基本工艺包括选择合适的微生物或酵母菌种、提供适宜的温度、pH值、氧气浓度等生长条件，以及控制发酵过程的持续时间。
微生物或酵母在发酵过程中会进行新陈代谢，产生各种有益的化合物，比如乳酸、酒精、酸奶菌等，这些化合物不仅能够改善产品的口感和品质，还能够增强产品的营养价值和保鲜效果。
要实现有效的发酵工艺，需要配备相应的发酵设备。
常见的发酵设备包括发酵罐、发酵槽、发酵桶、发酵箱等。
这些设备通常都具有控制温度、pH值、氧气浓度等参数的功能，以及搅拌、通风、排放酒精等功能，能够为微生物或酵母提供一个适宜的生长环境，并保障发酵过程的稳定进行。
除了传统的发酵设备，现代化的发酵工艺也加入了一些先进的技术手段，比如发酵反应器、微生物培养罐等。
这些设备通常能够实现自动化控制和监测，提高发酵生产的效率和品质。
综上所述，发酵作为一种重要的生产技术，在食品、制药和化工等领域扮演着不可替代的角色。
发酵基本工艺和发酵设备的不断创新和完善，将有助于提高产品的竞争力，满足市场对于品质和安全的需求。
发酵是一种利用微生物或酵母在适宜条件下作用而产生的化学变化和生物合成现象，是食品加工、制药和化工等生产领域中常见的一种技术手段。
发酵工艺广泛应用于乳制品、酒类、面包等食品的生产过程中，也被用于制药和生物工程领域。
发酵的基本工艺包括选择合适的微生物或酵母菌种、提供适宜的温度、pH值、氧气浓度等生长条件，以及控制发酵过程的持续时间。
微生物或酵母在发酵过程中会进行新陈代谢，产生各种有益的化合物，比如乳酸、酒精、酸奶菌等，这些化合物不仅能够改善产品的口感和品质，还能够增强产品的营养价值和保鲜效果。
发酵工艺的基本步骤包括发酵菌种的选取和培养、发酵条件的控制以及发酵过程的监测。
首先，选取合适的发酵菌种是发酵工艺成功的关键。
不同的产品需要选择相应的菌种或酵母，比如酿酒需要选择酿酒酵母，制作酸奶需要选择酸奶菌等。
其次，提供适宜的温度、pH值、氧气浓度等生长条件，可以通过发酵设备来实现。
固态发酵设备及原理
固态发酵设备及原理固态发酵是一种在无水或少水条件下利用微生物进行生物反应的工艺，广泛应用于食品加工、农业废弃物处理、生物质能源等领域。
固态发酵设备在这个过程中起到了关键的作用。
本文将对固态发酵设备及其原理进行探讨。
一、设备概述固态发酵设备是用于控制温度、湿度、通风和气体流量等参数的设备。
根据不同的需求，固态发酵设备通常由发酵罐、温湿控制系统、通风系统和气体流量控制系统等组成。
1. 发酵罐发酵罐是固态发酵设备的核心部分，也是微生物生长和代谢反应发生的场所。
发酵罐通常由不锈钢或塑料材料制成，具有良好的密封性能和耐腐蚀性能。
在发酵罐内，可以进行底部通气或者侧面通气的方式，以保证气体流通和有效的发酵过程。
2. 温湿控制系统温湿控制系统用于调节发酵罐内的温度和湿度，以提供适宜的生长环境。
通常采用电子控制方式，通过传感器监测发酵罐内的温湿度变化，并根据设定值进行控制。
温湿控制系统的精确性对于固态发酵反应的成功与否起着至关重要的作用。
3. 通风系统通风系统是保证发酵罐内氧气供应的重要装置，其功能是排除发酵罐内的二氧化碳和其他代谢产物，并提供新鲜的氧气。
固态发酵设备中常见的通风方式有自然通风和机械通风两种，前者依赖于自然的气流运动，后者通过风机和管道来实现气流的循环。
4. 气体流量控制系统气体流量控制系统用于控制通入发酵罐的气体流量，以保证发酵反应中所需气体的供应和代谢产物的排出。
该系统通常由气体流量计、阀门和管道组成，通过控制阀门的开启度来达到所需的流量。
二、原理探讨固态发酵设备的运行原理基于微生物的生理代谢过程。
典型的固态发酵过程包括基质湿润、菌种接种、培养过程和产物收获等多个阶段。
1. 基质湿润在固态发酵开始前，需将基质物料充分湿润，与微生物进行接触。
基质的湿润程度对微生物的生长和代谢有直接影响，湿度过高会导致氧气供应不足，湿度过低则会限制微生物的生长。
2. 菌种接种湿润后的基质需要接种合适的菌种。
菌种的选择取决于具体的发酵目的，如生产食品、饲料或生物质能源等。
发酵与酿造的主要设备
发酵与酿造的主要设备
发酵与酿造是一门古老而复杂的工艺，在这个过程中需要使用多种设备来完成各种任务。
以下是发酵与酿造中主要使用的设备：
1. 发酵罐：发酵罐是用于将麦芽、酵母等原料进行发酵的设备。
它通常是一个密封的容器，可以控制温度和气压，以确保发酵过程顺利进行。
2. 酿造设备：酿造设备包括研磨设备、糖化设备、过滤设备等，用于将原料制成酿造所需的麦芽汁。
3. 冷却设备：冷却设备用于将热的麦芽汁降温至适合酵母生长的温度，以及用于冷却发酵后的酒精。
4. 搅拌设备：搅拌设备用于在发酵和酿造过程中搅拌原料和麦芽汁，以保持均匀的温度和浓度。
5. 瓶装设备：用于将成品装瓶，通常包括清洗瓶子、注入酒精饮料和封口的设备。
以上是发酵与酿造中主要使用的设备，每种设备都扮演着不可或缺的角色，保证了酿酒过程的顺利进行和成品的品质。
发酵与酿造的设备不仅仅是工具，更是酒类酿造师们的得力助手，能够帮助他们完成精湛的酒类酿造工艺。
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第六章发酵设备本章学习目标⏹了解常见嫌气发酵设备及其流程的类型与特点⏹掌握通风发酵设备的类型、结构及性能特性⏹了解空气过滤除菌原理、常见设备流程及其应用特点⏹掌握常见发酵设备的应用特点和选用原则目录发酵设备的类型和基本构成发酵设备的基本要求发酵设备的功能：发酵设备的要求：发酵设备的分类⏹发酵设备的功能和要求功能：按照发酵过程的要求，保证和控制各种发酵条件，主要是适宜微生物生长和形成产物的条件，促进生物体的新陈代谢，使之在低消耗(原料消耗、能量消耗、人工消耗)获得较高的产量。
要求：⏹良好的传递质量、能量、热量性能⏹结构应尽可能简单，操作方便，易于控制⏹便于灭菌和清洗，能维持不同程度的无菌度⏹能适应特定要求的各种发酵条件，以保证微生物正常的生长代谢⏹发酵设备的分类按发酵用培养基状况：固体发酵设备和液体发酵设备按微生物类型：嫌气(酒精、啤酒和丙酮、丁醇)和好气(谷氨酸、柠檬酸、酶制剂和抗生素，发酵过程中需不断通入空气)按发酵过程所使用的生物体：微生物反应器（主流）、酶反应器（固定化酶反应器和溶液酶反应器）和细胞反应器嫌气发酵设备一、间隙式发酵罐间歇式发酵是指生长缓慢期、加速期、平衡期和衰落期四个阶段的微生物培养过程全部在一个罐内完成特点：罐内环境和发酵过程易于控制。
目前在工业生产中仍然占据主要地位二、水洗装置特点，水压不大洗涤不彻底水平喷水管与水平面呈20°夹角，水流喷出时使喷水管以48～56r/min的速度自动旋转，洗涤一次约需5min三、连续发酵设备连续发酵：通过在发酵罐内连续加入培养液和取出发酵液，可使发酵罐中的微生物一直维持在生长加速期，同时降低代谢产物的积累，培养液浓度和代谢产品含量相对稳定，微生物在整个发酵过程中即可始终维持在稳定状态，细胞处于均质状态。
特点：产品产量和质量稳定、发酵周期短、设备利用率高、易对过程进行优化等优点，微生物在整个发酵过程中始终维持在稳定状态，细胞处于均质状态。
技术要求较高、容易造成杂菌污染，易发生微生物变异、发酵液分布与流动不均匀等。
四、单罐连续发酵设备连续搅拌发酵器连续细胞回用发酵器塔式发酵器膜式发酵器固定化细胞反应器五、连续搅拌发酵器酒精发酵时细胞浓度可达10～12ｇ/L；酒精产率达6g/(L·h)，是间歇发酵的三倍；投资可比间歇工艺降低50％；操作成本降低50％。
两只连续搅拌发酵器串联组成的发酵系统进行酒精发酵时，其酒精产率比单罐高1.3倍六、连续细胞回用发酵器使用细胞浓度增加83g/L，酒精产率达30～40g/(L·h)。
但必须配置投资较大的酵母细胞分离设备，操作成本较高。
七、塔式发酵器塔径0.9～2ｍ,径高比1：(7~10)，在两块筛孔板之间放置絮凝酵母颗粒。
糖液从底部进入，在上升过程中被发酵，而酵母逐步下沉，并被保留在发酵器内，发酵器内细胞浓度为50～80g/L，酒精产率为60~150g/(L·h)。
该发酵器的缺点是开工阶段时间较长，为了达到所需细胞浓度和稳定操作时间需要2～3周。
八、膜发酵器通过装透析膜，将发酵器内部划分为发酵器和进出料区两部分，糖液进入进料区，糖分通过透析膜进入发酵区，发酵区保持有高浓度的酵母，将糖迅速发酵，产生的酒精反向通过膜进入出料区排出器外。
这类发酵器尚待解决的问题是糖分渗透速度和膜微孔的堵塞问题。
九、固定化细胞反应器固定化酵母酒精发酵流程以日本KFE公司研制的较成功。
它利用海藻酸钠包埋酵母间歇连续糖蜜酒精发酵。
发酵液酒精度达8.5％～9.0％(体积分数)，酒精产率20ｇ/(L·h)。
十、连续发酵设备流程淀粉质原料生产酒精连续发酵设备流程顺流式连续发酵设备流程全封闭式连续发酵设备流程糖蜜原料生产酒精酒连续发酵设备流程十一、顺流式连续发酵设备流程◆糖蜜原料生产酒精连续发酵设备流程◆双浓度连续发酵设备流程◆单浓度连续发酵设备流程通风发酵设备通风发酵设备的发酵反应器：酵母发酵罐单细胞蛋白发酵罐氨基酸发酵罐酶制剂发酵罐抗生素发酵罐设备要求：设备简单，不易染菌，单位体积的生产能力高，代谢热易排出，操作易控制，易于放大●通风发酵设备的基本要求及类型衡量通风发酵设备的主要性能指标：体积溶氧速率，反映能否满足发酵耗氧的需要，直接影响到生产速率。
体积耗氧速率一般要求在1.0～10kg O2/(M3·h)单位溶氧功耗，溶解1kg氧所需的电耗，一般在0.5～5.0(kWh)/kgO2.设备类型：按发酵物料形态，固体发酵设备和液体深层发酵设备。
固体发酵设备主要为自然通风和机械通风制曲设备；液体设备有机械搅拌式，自吸式和通风搅拌式●机械搅拌发酵罐工作原理：利用机械搅拌器，使空气和发酵液充分混合，提高发酵液内的溶氧量。
溶解氧增多的原因：将空气进入初期的大气泡打碎成小气泡，使气液界面面积增大，提高了体积溶氧系数； 气泡经搅拌破碎后，上浮速度下降，在搅拌形成的液流影响下，气泡由直线上浮变成曲线上浮，因移动路径的延长增加气体与液体间接触时间，提高了空气中氧的利用率；在搅拌器作用下产生强烈的液相湍流，使得液膜厚度变薄，传质系数增大，从而获得较大的体积溶氧系数●机械搅拌发酵罐的特点机械搅拌作用获得的溶氧系数较高，一般体积溶氧系数为100～1000l/h，适合于各种发酵的溶氧要求。
罐内液体和空气的混合效果较好，不易产生沉淀，可适应有固形物存在的场合，因此又叫全混式发酵罐搅拌作用形成的液体流型使氧气的利用率较高，所需要的通风量较小既有通风，又有搅拌，投资成本较大单位溶氧功耗较大，操作费用高结构复杂，清洗及维修不便●机械搅拌发酵罐的基本要求应有适宜的尺寸比例。
高径比一般为2.5～4，罐高则氧的利用率较高罐体必须要有一定的强度，能承受一定的压力。
搅拌通风装置要能使气泡细碎、分散，气液充分混合，保证发酵液必需的溶解氧量，提高氧的利用率应有足够的冷却面积，以排出微生物代谢热，控制发酵过程中不同阶段所需温度尽量减少死角，使清洗、灭菌方便、避免染菌密封必须严密，尽量减少泄漏●自吸式发酵罐自吸式发酵罐是一种搅拌过程中自行吸入空气的发酵罐，不需配置空气压缩机或鼓风机，广泛用于医药工业、醋酸工业、酵母工业等行业。
分类：无定子回转翼片式自吸式发酵罐有定子自吸式发酵罐溢流喷射式自吸式发酵罐喷射自吸式发酵罐●单层溢流喷射反应器原理：利用液体溢流时形成的抛射流，在液体表面层作用下，使靠近液体表面的气体边界层具有一定的移动速度，从而形成气体的流动和自吸作用。
特点：结构简单，省去了复杂的空压机及其附属设备，电耗少，生产率较大，溶氧速率高，输送发酵液效果较好●浮布双层发酵罐采用双层溢流。
醪液从罐底抽出，经气液分离泵提升到罐顶的溢流口，流入上层发酵罐，吸入新鲜空气，再流至下层发酵罐，再吸入新鲜空气。
●喷射自吸式发酵罐◆是从水力真空泵发展而来的一种新型发酵罐，它以文氏管作为分散元件。
工作时利用泵将发酵液送入文氏管，发酵液在文氏管的收缩段处流速增加，形成真空而将空气吸入，并使气泡均匀分散到液体中，分散效果好，溶氧速率高。
●气升式发酵罐近几十年来发展起来的新型发酵罐。
空气由罐底进入后，通过罐内底部安装的分散元件(如多孔板)分散成小气泡，在向上移动过程中与培养液混合进行供氧，最后经液面与二氧化碳等一起释出。
在液体密度差异而产生的压力差的推动下，培养液呈湍流状态在罐内循环。
特点：结构简单，无机械搅拌装置，设备需要空压机或鼓风机来完成气流搅拌，有时还需有循环泵。
因无机械搅拌装置，能耗低。
减少了杂菌污染的危险，安装维修方便，氧传质效率高，常用于单细胞蛋白、酵母、细胞培养、土霉素分类：带升式、塔式、气升环流式、气升及外循环式●塔式发酵罐原理：空气从空气分配器进入后，经多孔筛板多次分割，不断形成新的气液界面，使空气泡一直能保持细小，液膜阻力下降，液相氧的传递系数增大，提高了体积溶氧系数。
另外，多孔筛板减缓了气泡的上升速度，延长空气于液体的接触时间，从而提高了体积溶氧系数。
应用：主要用于微生物的培养及水杨酸的生产特点：占地面积小，装料系数较大，通风比和溶氧系数的值范围较广。
第四节、通风发酵发酵罐的比拟放大方法：找出表征着系统的各种参数，将他们组成若干个具有一定物理意义的无因次数，形成比拟放大准则，再依放大准则选取发酵罐结构参数、运动参数及其他工艺参数。
比拟放大准则：体积溶氧系数，单位体积搅拌功耗，搅拌器线速度，搅拌液流量发酵罐设计的基本原则已灭菌部分于未灭菌部分之间不得直接连通，防止细菌繁殖进入尽量减少法兰连接，以免法兰连接处因设备振动和热膨胀移位而导致污染防止形成死角、裂缝等，这些地方容易藏有不被热破坏的污染菌部分结构可单独灭菌与发酵罐相通的然后活动连接都应利用蒸汽进行密封所有阀门应易于清洗、维修和灭菌发酵罐结构应能够始终保持正压，以防止向罐内渗漏发酵罐使用不锈钢制造，小于30L的小型发酵罐可用玻璃制造第六节、通风发酵附属设备空气除菌设备消泡装置发酵罐的冷却装置空气除菌装置过滤除菌原理：微生物微粒在随气流通过滤层时，在改变运动速度和运动方向，绕过纤维前进的过程中，将因滤层行为产生惯性冲击、阻拦、重力沉降、布朗扩散、静电吸引等作用而把微粒滞留在纤维表面典型空气过滤除菌流程：环境污染比较严重的地方要改变吸风的条件，以降低过滤器的负荷，提高空气的无菌程度。
温暖潮湿的地方要加强除水措施以确保和发挥过滤器的最大除菌效率；在压缩机耗油严重的设备流程中则要强调消除油雾的污染等最简单，适合于气候寒冷，相对湿度很低的地区或季节使用比较完善的空气除菌流程，能充分分离油水，使空气达到低的相对湿度后进入过滤器，提高过滤效率，可适应各种气候条件，尤其适用于潮湿的南方地区消泡装置形成原因：微生物的菌体代谢过程产生的气体聚结而成，通入的空气被搅拌器打散而成；与培养液的固形物性质有关，含蛋白质高的原料易产生泡沫，含糊精、糖蜜多的发酵液易有泡沫；在发酵过程中，由于蛋白质含量高，衰老的微生物菌体自溶形成稳定的泡沫，使泡沫增加。
消泡方法：化学消泡：在发酵液中添加消泡剂机械消泡：离心式、耙式、刮板式、涡轮式、射流式、碟片式。