发酵生产设备
发酵与酿造的主要设备
发酵与酿造的主要设备在食品工业中，发酵与酿造是两种常见的工艺，主要用于生产酒精、乳制品、酱料、面包等食品。
发酵与酿造的目的是通过微生物的作用将原料转化为具有特定特征和口感的食品。
在这个过程中，需要使用一些特殊的设备来控制时间、温度和湿度等参数，以保证发酵与酿造过程的顺利进行。
本文将介绍发酵与酿造的主要设备。
1. 发酵罐发酵罐是发酵过程中最基本的设备之一。
它通常由不锈钢制成，具有一定的容量。
发酵罐的设计可以根据不同的食品工艺要求进行调整，例如有的食品需要通风，需要在发酵罐中安装通风设备。
发酵罐的主要作用是提供一个合适的环境让微生物进行发酵，包括温度、湿度和通风等因素的控制。
发酵罐的设计和材料选择对产品的质量和产量有着重要的影响。
2. 发酵槽发酵槽与发酵罐类似，也是用于发酵过程中微生物的培养和生长。
它通常由不锈钢制成，具有一定的容量，并且可以根据需要调整温度和湿度等参数。
与发酵罐不同的是，发酵槽通常用于大规模生产，可以进行连续或批量生产。
发酵槽一般配备有传感器和控制系统，可以实时监测和控制发酵过程的各项参数。
3. 发酵酵母培养罐在酿造过程中，酵母是不可或缺的微生物。
发酵酵母培养罐用于培养和繁殖酵母。
它通常由透明的玻璃或塑料制成，以便观察酵母的生长情况。
发酵酵母培养罐通常配备有适当的营养物质和氧气供酵母生长使用。
在酵母培养罐中，温度、pH值和搅拌速度等参数需要根据酒精度、种类和质量等要求进行调整。
4. 发酵控制系统发酵控制系统是发酵过程中非常重要的辅助设备，用于实时监测和控制发酵过程的各项参数。
发酵控制系统通常由硬件和软件组成，硬件包括传感器、执行器等，用于采集和控制参数；软件则用于数据处理和控制算法的实现。
发酵控制系统可以根据设定的目标参数自动调整发酵过程中的温度、湿度、氧气供给和搅拌速度等参数，以提高酿造过程的稳定性和产品的质量。
5. 分离设备发酵与酿造过程中，需要将发酵液与固体物质进行分离。
常见的分离设备包括离心机、过滤器和沉淀池等。
有机肥发酵设备生产技术标准
有机肥发酵设备生产技术标准
有机肥发酵设备是现代化农业生产中必不可少的设备之一。
发酵技术是将有机物质通
过微生物的作用，转化成有机肥的过程，有机肥发酵设备是将有机物质进行高效的发酵转
化成有机肥的重要设备。
本文介绍有机肥发酵设备生产技术标准。
一、有机肥发酵设备的材料
1、容器材料：尽可能选择宽口、可叉车接驳、内壁光滑，并具有良好防腐性的耐酸碱、耐高温、耐压、耐磨损、耐冲击的材料。
2、附件材料：由于酸碱腐蚀性大，结构要求复杂，因此其选择应该考虑到防腐材料
的化学、物理特性。
1、炉体结构应设计合理，内部无死角，容易进行卫生清洁。
2、设备应具有良好的通风与调温设备，以及良好的密封性。
3、应能根据不同的要求进行不同的发酵处理，如湿发、干发和半湿发等等。
1、原料处理：将有机废弃物进行碎解处理后进入发酵容器内，在发酵过程中不断加
入必要的助剂，如菌剂、复合微生物发酵剂、速发剂等。
2、发酵调配：将发酵后的原料进行配制，使其营养成分合理分配，达到高效的肥料
化生产。
3、发酵处理：在发酵容器内加入发酵剂，进行发酵处理，尽量达到高温高压的状态，以加速发酵过程。
同时要注意发酵过程中的通风、温度、湿度等调控，以保证发酵效率和
质量。
1、外观检查：检查设备外观是否完好、是否有划痕、是否有变形现象等。
2、封闭性检验：用酒精喷洒设备，观察是否有气泡冒出。
3、外壳耐酸碱性检验：在设备外壳上滴上酸碱溶液，在一定时间内观察是否有变
化。
4、通风温度检测：使用温度计或者红外线测温仪，对设备中的温度进行测量。
通风发酵设备概述
通风发酵设备概述1. 引言通风发酵设备是一种用于促进有机物发酵过程的技术设备。
通过提供适宜的通风条件和控制环境参数，通风发酵设备能够有效地促进微生物的生长和代谢，从而加快有机物的降解和转化过程。
本文将对通风发酵设备的原理、类型和应用进行概述。
2. 原理通风发酵设备的原理是通过控制通风量和温度，提供适宜的氧气和营养物质供给，以及维持适宜的湿度和pH值，从而创造一个有利于微生物生长和代谢的环境。
通风设备一般由通风管道、气体供应系统、温度和湿度控制系统以及监测仪器等组成。
3. 类型根据不同的应用需求，通风发酵设备可以分为以下几种类型：3.1 堆肥发酵设备堆肥发酵设备是一种常见的通风发酵设备，主要用于有机废弃物的处理和资源化利用。
通过控制通风和湿度，堆肥发酵设备可以加速有机物的降解，提高堆肥质量，并降低废弃物对环境的污染。
3.2 生物反应器生物反应器是一种通风发酵设备，广泛应用于生物工程领域。
生物反应器通过控制通风、温度和pH值等参数，提供适宜的条件来促进微生物的生长和代谢，从而实现有机物的转化和产物的生产。
3.3 发酵罐发酵罐是一种专门用于微生物发酵的通风设备。
通风发酵罐通过控制通风量、温度和湿度，提供适宜的环境条件来促进微生物的繁殖和代谢，从而实现有机物的降解和产品的生产。
4. 应用通风发酵设备在农业、生物工程、食品加工等领域有着广泛的应用。
以下是一些常见的应用场景：4.1 农业废弃物处理通过堆肥发酵设备的应用，农业废弃物如畜禽粪便、秸秆等可以得到有效的处理和利用。
通风发酵设备可以加速有机物的降解和转化，生成高质量的有机肥料，提高土壤肥力，减少对化学肥料的依赖。
4.2 生物药物生产通风发酵设备在生物工程领域广泛应用于生物药物的生产。
通过生物反应器和发酵罐的控制，可以提供适宜的环境条件来促进微生物的生长和代谢，从而实现有机物的转化和药物的产生。
4.3 食品发酵加工通风发酵设备在食品加工领域有着重要的应用。
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。
发酵工厂设备的设计与选型
未来设备发展的挑战与机遇
技术挑战： 需要不断 研发和创 新，提高 设备的性 能和效率
环保挑战： 需要满足 环保要求， 降低能耗 和污染
成本挑战： 需要降低 设备成本， 提高经济 效益
机遇：随 着生物技 术的发展， 发酵工厂 设备的需 求将不断 增加
机遇：随 着环保要 求的提高， 绿色、节 能、高效 的设备将 受到青睐
03
发酵工厂设备的设计
设备设计的基本要求
满足生产需求：设备应能 满足发酵工厂的生产需求， 包括产量、质量、效率等
安全性：设备应具备足够 的安全性，防止操作人员 受伤或设备损坏
节能环保：设备应具备节 能环保的特点，降低能耗 和污染排放
可维护性：设备应具备良 好的可维护性，便于维修 和更换零部件
经济性：设备应具备经济 性，降低生产成本，提高 经济效益
设备更新：根据生产需求和技术进步，适 时更新设备
关键设备的结构设计
发酵罐：包括罐体、搅拌器、冷却系统、控制系统等 空气过滤器：包括过滤材料、过滤效率、维护保养等 换热器：包括换热方式、换热效率、维护保养等 控制系统：包括控制方式、控制精度、维护保养等
设备设计的优化与创新
优化设计：提高设备性能，降低能耗和成本 创新设计：采用新技术、新材料，提高设备效率和稳定性 模块化设计：便于安装、维护和升级 智能化设计：实现设备远程监控和自动控制
05
发酵工厂设备的应用与维护
设备的安装与调试
设备调试：按照说明书进行 调试，确保设备运行正常
设备安装：按照说明书进行 安装，确保设备稳固、安全
设备维护：定期进行设备维 护，确保设备性能稳定
故障处理：遇到故障时，及 时进行故障处理，确保设备
正常运行
小型发酵罐设备工艺原理
小型发酵罐设备工艺原理发酵罐，也叫发酵釜、发酵槽，是一种用于发酵过程的设备，通常用于生物工程、环境工程、食品加工等领域。
而小型发酵罐设备则是指体积相对较小的发酵罐设备。
工艺原理小型发酵罐设备的工艺原理和普通发酵罐相似，其实质是通过控制发酵温度、给氧、搅拌等条件，使微生物在发酵罐中进行生长和代谢反应，从而制得所需的产品。
发酵温度发酵温度是影响微生物生长和代谢活动的重要因素。
不同的微生物在不同的温度下有最适宜的生长范围。
因此，在使用小型发酵罐设备时，需要根据微生物的特性和产品的要求来选择合适的发酵温度。
一般来说，发酵过程中的温度控制在培养基温度的0.5~2°C之上，这种温度被称为“发酵温度”。
在小型发酵罐的使用过程中，发酵温度一般由控制系统来实现。
给氧微生物需要氧气才能进行呼吸和代谢活动，因此，在小型发酵罐设备中，给氧是一个很重要的环节。
通常，发酵过程中的给氧通常分为两种，一种是酒精发酵，称为厌氧发酵；另一种是酸奶发酵，称为静搁发酵。
对于酒精发酵，需要在刚开始的阶段供给微生物充足的氧气，促进酵母菌的繁殖和代谢活动。
而待到微生物生长繁殖后，氧气供应要逐渐降低，直至不再需要氧气，进入到厌氧发酵状态。
而对于静搁发酵，则需要一开始就进行充分的氧气供给。
同时，还需要控制发酵罐内的氧气含量，使其保持在适宜的范围内，从而促进乳酸菌的生长和代谢活动。
搅拌在发酵过程中，搅拌是必不可少的。
搅拌可以充分混合发酵液中的微生物和营养物质，保证整个体系内的温度和氧气分布均匀，促进微生物的均匀生长和代谢。
另外，搅拌还可以防止发酵液外表形成块状，使得反应均匀进行。
小型发酵罐设备的应用小型发酵罐设备广泛应用于生物技术、食品加工和制药等领域。
下面分别介绍它们的应用案例。
生物技术小型发酵罐设备是生物技术中不可或缺的基础设施之一，通过它可以高效地进行微生物生产、酶的制备和基因表达等。
以革兰氏阴性菌发酵为例，小型发酵罐设备可以被用于产酸法、产气法、产醇法等多个方面。
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。
发酵肉制品生产设备和工艺流程
发酵肉制品生产设备和工艺流程发酵肉制品是一种传统的肉类加工方式，在不同文化传统中有不同的名称和风味。
它是通过将新鲜的肉类与盐和其他添加剂一起进行发酵，以达到改善口感、延长保质期和增进风味的目的。
下面将介绍发酵肉制品的生产设备和工艺流程。
一、生产设备：1.切割机：用于将新鲜的肉类切成所需大小的块状。
2.腌渍机：用于将切好的肉块进行腌渍处理。
腌渍机一般具有控制温度和湿度的功能，以确保腌渍的效果。
3.发酵槽：用于将腌渍好的肉块进行发酵。
发酵槽通常具有控制温度和湿度的功能，并且可以调节氧气的供应量。
4.发酵柜：用于存放发酵好的肉块，让其继续进行味道和质地的改变。
5.烘干机：用于将发酵后的肉块进行烘干处理，以去除多余的湿气。
6.包装机：用于将烘干后的肉块进行包装，以保持其新鲜度和卫生。
二、生产工艺流程：1.切割：将新鲜的肉类切成适当的块状。
一般可以根据不同的产品要求，选择不同的切割方式和刀具。
2.腌渍：将切好的肉块放入腌渍机中，加入盐和其他调味料。
腌渍的目的是除去多余的水分，并使盐和其他调味料充分渗透到肉块中。
3.发酵：将腌渍好的肉块放入发酵槽中进行发酵。
发酵的时间和温度可以根据不同的产品要求进行调节。
发酵过程中，盐和其他调味料中的菌群会逐渐繁殖，产生乳酸和其他风味物质，改变肉制品的质地和口感。
4.存储：将发酵好的肉块放入发酵柜中进行存储。
发酵柜中的温度和湿度通常比发酵槽中更低，这样可以使肉制品进一步改变其口感和风味。
5.烘干：将存储好的肉块放入烘干机中进行烘干处理。
烘干的目的是去除肉制品中的多余湿气，使其变得更加干燥和坚硬。
6.包装：将烘干好的肉块进行包装，以保持其新鲜度和卫生。
包装通常使用食品级的包装材料，可以根据不同的产品要求选择不同的包装方式。
以上是发酵肉制品的生产设备和工艺流程的介绍。
发酵肉制品是一种制作工艺独特的肉制品，可以根据不同的地域和口味需求，添加不同的调味料和发酵时间来制作不同风味的产品。
发酵车间设备介绍
隔膜式截止阀
隔膜式截止阀的特点与截止阀类似但密封性、 无菌的可靠性更优于截止阀。
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安全阀
弹簧安全阀的开启、关闭动作 是依靠其进口端的介质压力变 化和弹簧预紧力来使阀芯自动 开启及关闭。当介质压力（内 压）升高到提升力比弹簧预紧 力大时，阀芯克服弹簧预紧力 自动开启，泄放多余的介质， 使内压下降，又由于弹簧力的 作用，当内压降至安全值时， 阀芯自动关闭，泄放停止。
搅拌轴 全长：5.5米（两根） 直径：265*11 毫米 材质：304 特点：空心轴
空心轴与实心轴
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空心轴与实心轴
空心轴与实心轴在强度相等和所受外力相等的情况下，空心 轴的用钢量是实心轴的39.5%。因为实心轴的剪应力分布 不均匀，靠近轴心位置剪应力很小，材料的强度远没有被 利用。 公式：τρ=
τρ: ρ点剪切应力、: Mnρ：ρ点扭矩、IP:横截面对圆心的极惯性矩。
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搅拌桨
共计四层，一、二、 三层为4叶涡轮桨叶， 底层桨叶为六叶“管 叶”涡轮桨叶。上三 层桨叶主要产生轴向 液体流动，底层产生 径向液体流动。
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打料泵
离心泵：属于动力式 （叶轮式）泵 的一种，他们 是籍高速旋转 的叶轮使流体 获得能量。 螺杆泵：属于容积式 （正正位移式） 泵的一种，他 们是利用活塞 或转子的挤压 使流体升压以 或得能量。
减压阀
定义：用节流方法使出口压力低于进口压力, 并保持出口压力近于恒定的压力控制阀。
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气动调节阀
组成: 包括气动执行机构和阀门 类型: 快开型、直线型、等比型、和抛物线型。
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阀门巡检与维护
故障点
盘根处 两端法兰 内漏 阀柄处 阀体连接处 内漏
处理办法
压紧盘根压兰，更换盘根 禁锢螺栓、更换垫片 清除阀腔内异物、更换阀门 禁锢螺母、更换密封垫 禁锢螺母、更换密封垫 压紧密封用锁母、清理密封垫、更换密封垫
发酵工程设备课件
发酵工程设备定义与分类定义分类近代发酵设备古代发酵设备随着科学技术的发展，人们开始研究和应用微生物学、生物化学等原理，逐渐出现了专业化的发酵设备，如啤酒厂、酒精厂等。
现代发酵设备01020304食品工业医药工业化工工业环保领域锤式粉碎机齿盘粉碎机涡轮粉碎机0302011 2 3振动筛旋转筛气流筛输送设备带式输送机螺旋输送机斗式提升机除铁设备磁选机01金属探测器02除铁器03发酵罐类型及结构特点机械搅拌式发酵罐采用机械搅拌器对发酵液进行搅拌，促进氧气和营养物质的传递，结构紧凑，操作方便。
气升式发酵罐利用气体升力推动发酵液循环，无需机械搅拌，能耗低，适用于高粘度或易产生泡沫的发酵过程。
自吸式发酵罐具有自吸空气和搅拌功能，能够吸入无菌空气并与发酵液充分混合，减少染菌风险。
发酵罐内环境控制技术温度控制pH控制溶氧控制搅拌器与搅拌轴设计搅拌器类型搅拌轴设计确保搅拌轴具有足够的强度和刚度，以承受搅拌过程中产生的力和扭矩。
同时，要考虑轴的密封和润滑问题，以防止泄漏和磨损。
传热与传质过程强化技术强化传热技术强化传质技术固液分离技术过滤沉降压榨微滤超滤纳滤反渗透膜分离技术萃取技术液液萃取利用溶质在两种不混溶的液体中溶解度不同，将溶质从一种液体转移到另一种液体中。
固相萃取利用固体吸附剂对液体样品中的目标化合物进行吸附，然后用洗脱液洗脱，达到分离和富集目标化合物的目的。
结晶技术冷却结晶蒸发结晶盐析结晶溶析结晶干燥技术喷雾干燥真空干燥冷冻干燥粉碎与筛分技术粉碎技术筛分技术混合与造粒技术混合技术造粒技术包装技术自动包装机包装材料包装容器包装辅助设备01 02 03易于操作和维护经济合理选型方法设备选型原则和方法对筛选出的设备进行详细评估确定最终选型结果生产工艺流程设备性能参数1 2 302030401分析生产工艺流程，确定所需设备类型和数量根据设备性能参数和生产场地条件，进行设备布局设计制定设备操作和维护规程编制设备配套方案010203设备安装前应对基础进行检查和验收设备安装位置应符合设计要求安装规范0102 03调试前应检查设备各部件是否完好、紧固件是否松动空载试车应达到设计要求，无异常声响和振动负载试车应满足生产工艺要求，各项性能指标达到设计标准设备技术资料齐全、准确，符合档案管理要求设备维护保养策略。
第八章 发酵设备
前发酵槽的底略有倾斜，利于废水排出
离槽底10-15cm处，伸出有嫩啤酒放出管
为了维持发酵槽内醪液的低温，在槽中 装有冷却蛇管或排管。
前发酵槽的冷却面积，根据经验，对下 面啤酒发酵取每立方米发酵液约为0.2平 方米冷却面积，蛇管内通入0-2度的冰水。
注意CO2的排放，防止中毒。
密闭式发酵槽
n=24/4=6 N=6× 72/24+1=19
发酵罐容积
发酵罐采用圆柱形器身，底和顶为锥形 盖，选取结构尺寸的比例关系如下：
由发酵罐的基本结构尺寸，可确定全罐表面 积．罐体圆柱部分表面积F1和罐底罐顶表面积 F2，F3分别为：
冷却面积和冷却装置主要结构尺寸
假定罐壁无夹套保温层，壁温最高可达35℃ ，生产厂所 在地区的夏季平均温度可查阅有关资料，现假定为32℃。
度而形成的反作用力，使喷水管自动 旋转。
高压强的水力喷射洗涤装置
它是一根直立的喷水管，沿轴向安装于罐的中 央，在垂直喷水管上按一定的间距均匀地钻有 4-6mm的小孔，孔与水平呈20度角，水平喷水 管接活接头，上端和供水总管，下端和相垂直 分配管相连接，洗涤水压为0.6~0.8MPa。
水流在较高压力下，由水平喷水管出口处喷出， 使其以每分钟48~56转自动旋转，并以极大的 速度喷射到罐壁各处，而垂直的喷水管也以同 样的水流速度喷射到罐体四壁和罐底。
如果发酵液不进行冷却，则发酵温度可升高 10℃。
此外，对于小型试验罐，也可在发酵最旺盛时， 测定其冷却水的进出口温度和单位时间内的耗 水量，从而得出小罐的放热量Q’1。
代谢气体带走的蒸发热量Q2与糖浓度、发 酵程度好坏有关，除间接测定外，目前还 难具体计算，一般计算时可取Q1的5～6％ 左右。
优点
精选发酵工程07第七章发酵生产的设备
一、发酵罐
发酵罐的定义：是为一个特定生物化学过程的操作提供良好而满意的环境的容器。对于某些工艺来说，发酵罐是个密闭容器，同时附带精密控制系统；而对于另一些简单的工艺来说，发酵罐只是个开口容器，有时甚至简单到只要有一个开口的坑。
发酵罐系统
一个优良的发酵罐装置和组成（1）应具有严密的结构（2）良好的液体混合特性（3）好的传质相传热速率（4）具有配套而又可靠的检测、控制仪表
发酵罐容积
发酵罐采用圆柱形器身，底和顶为锥形盖，选取结构尺寸的比例关系如下：
由发酵罐的基本结构尺寸，可确定全罐表面积．罐体圆柱部分表面积F1和罐底罐顶表面积F2，F3分别为：
2．冷却面积和冷却装置主要结构尺寸
假定罐壁不包扎保温层，壁温最高可达35t，生产厂所在地区的夏季平均温度可查阅有关资料，现假定为32℃。
第四阶段：1960-1979年，机械搅拌通风发酵罐的容积增大到80-150m3。由于大规模生产单细胞蛋白的需要，又出现了压力循环和压力喷射型的发酵罐，它可以克服—些气体交换和热交换问题。计算机开始在发酵工业上得到广泛应用。第五阶段：1979年至今。生物工程和技术的迅猛发展，给发酵工业提出了新的课题。于是，大规模细胞培养发酵罐应运而生，胰岛素，干扰素等基因工程的产品走上商品化。
Q3=全罐总表面积× ac ×(t2-t1)
主发酵控制发酵液温度tw为30℃，按题意冷却水进出口温度分别为t1＝20℃，t2＝25℃
(4)传热总系数K值的确定选取蛇管为水煤气输送钢管，其规格为53/60mm，则管的横截面积为
考虑罐径较大，设罐内同心装两列蛇管，并同时进入冷却水，则水在管内流速为：
啤酒发酵容器的变迁过程
（2）开放式发酵容器向密闭式转变。小规模生产时，一般用开放式，对发酵的管理、泡沫形态的观察和醪液浓度的测定等比较方便。随着啤酒生产规模的扩大，发酵容器大型化，并为密闭式。从开放式转向密闭发酵的最大问题是发酵时被气泡带到表面的泡盖的处理。可用吸取法分离泡盖。
发酵生产的结晶设备
发酵生产的结晶设备
发酵生产的结晶设备主要包括以下几种：
1. 结晶罐：结晶罐是用于结晶过程的主要设备，其作用是完成结晶前的加热、冷却、蒸发、浓缩等操作，以及结晶过程中的搅拌、混合、澄清等操作。
结晶罐的结构和操作方式可以根据不同的工艺要求进行选择。
2. 蒸发器：蒸发器的作用是将溶液中的水分蒸发掉，留下结晶物质。
蒸发器有多种类型，如自然蒸发器、强制循环蒸发器、刮板蒸发器等，可根据不同的工艺要求进行选择。
3. 过滤设备：过滤设备的作用是将结晶物质和母液分离。
常用的过滤设备有板框压滤机、袋式过滤器、膜过滤器等。
4. 干燥设备：干燥设备的作用是将结晶物质干燥，以获得所需的成品。
常用的干燥设备有气流干燥器、喷雾干燥器、真空干燥器等。
以上设备均为常见的发酵生产结晶设备，实际使用时需要根据不同的工艺要求进行选择。
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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第一节 厌氧（嫌气）发酵设备
一. 厌氧（嫌气）固体发酵设备 二. 厌氧（嫌气）液体发酵设备
一. 厌氧固体发酵设备
我国传统发酵工业中的白酒 和黄酒的酿造均采用厌氧固 体发酵法，工艺独特，其主 要设施设备包括：发酵室、 发酵槽（池）或发酵缸。
二. 厌氧液体发酵设备
（一）酒精发酵设备
·酒精发酵设备的气）发酵设备 第二节 好氧（通风）发酵设备 第三节 连续式发酵的设备系统 第四节 发酵设备的设计与放大
·在发酵工程中的地位和作用
——发酵工程中的发酵生产设备主要是指发酵罐，发酵罐又称 生物反应器或生化反应器，它在发酵过程中占据中心地位， 是现代生物技术产业化的关键设备。
——材料由木桶→钢筋水泥发酵池（槽 ） →碳钢发酵罐（内刷防腐涂料） → 不锈钢发酵罐。
——发酵容器由开放式→密闭式。 ——密闭式的发酵容器由立式圆柱碟形发酵罐→立式圆柱锥形发酵罐→立式
圆柱斜底形发酵罐→ 卧式圆柱形发酵罐。 ·不同规模的生产企业采用的不同酒精发酵设备
——中小型酒精生产企业一般采用传统的500m3以下的立式圆柱碟形或锥形 发酵罐。
——1960～1979年，机械搅拌通气发酵罐的容积增大到80～ 150m3，由于大规模生产单细胞蛋白的需要，出现了压力循 环和压力喷射型发酵罐，计算机开始在发酵工业中得到广泛 应用。
——1979年后，随着生物工程技术的迅猛发展，大规模细胞培 养发酵罐应运而生。胰岛素、干扰素等基因工程的产品商品 化，对发酵罐的严密性、运行可靠性的要求越来越高。发酵 过程的计算机控制和自动化应用已十分普遍。pH电极、溶 氧电极、溶解C02电极等在线检测在国外已相当成熟。
——发酵新技术和新产品的不断涌现（如：高密度培养新技术 和利用基因工程菌种发酵新产品），对发酵设备的要求越来 越高。
——一些交叉学科逐渐形成（如：化学工程和生物学交叉形成 了生化工程学科；生物学、化学和工程学交叉形成了生物技 术学科）对发酵设备的放大、发酵罐的研制及发酵过程的控 制起着巨大的推动作用。
——罐身上、下部装有取样口2和温度计 接口9。
——对于大型发酵罐，为了便于维修和清 洗，往往在近罐底装有人孔。
图6-1-1 酒精发酵罐 1-冷却水入口；2-取样口；3-压力表；4-CO2气体出口;
5-喷淋水入口；6-料液及酒母入口；7-人孔； 8-冷却水出口；9-温度计；10-喷淋水收集槽；
11-喷淋水出口；12-发酵液及污水排出口
——实验室研究型发酵罐一般为1～50L，其中1.2～10L的实验 室小型发酵罐可由玻璃制成。 10L以上发酵罐由不锈钢材料 制成。
——中试规模发酵罐一般50～5000L。生产规模发酵罐趋于大 型化（如：废水处理2700m3，单细胞蛋白1500 m3，啤酒 600m3，柠檬酸200m3）。
• 历史与发展
·形状结构：
——罐体为圆柱形，顶盖和底盖为弧形或 锥形，圆柱体径高比为1:2～2.5。
——在酒精发酵过程中，为了回收CO2及 其所带出的部分酒精，发酵罐宜采用 密闭式。
——罐顶装有人孔窥镜7、 CO2回收管4、 进料管和接种管6、压力表3、喷淋洗 涤水入口5等。
——罐底装有发酵液和污水排出口12、喷 淋水收集槽10和喷淋水出口11。
·发酵罐的冷却装置
·历史与发展
——20世纪初，出现了200m3的钢质发酵罐，在面包酵母发酵 中开始使用空气分布器和机械搅拌装置。
——1944年，第一个大规模工业化生产青霉素的工厂投产，发 酵罐体积54m3，标志着发酵工业进入一个新的阶段。
——随后，机械搅拌、通气、无菌操作、纯种培养等一系列技 术逐渐完善起来，并出现了耐高温在线连续测定的pH电极 和溶氧电极，开始利用计算机进行发酵过程控制。
• 第四阶段：1960-1979年，机械搅拌通风发酵罐的容积增大 到80-150m3。由于大规模生产单细胞蛋白的需要，又出现 了压力循环和压力喷射型的发酵罐，它可以克服一些气体 交换和热交换问题。计算机开始在发酵工业上得到广泛应 用。
• 第五阶段：1979年至今。生物工程和技术的迅猛发展，给 发酵工业提出了新的课题。于是，大规模细胞培养发酵罐 应运而生，胰岛素，干扰素等基因工程的产品走上商品化。
——大型酒精生产企业一般采用新型的500m3以上的立式圆柱斜底形发酵罐。 500m3以上的发酵罐是20世纪90年代之后才逐渐发展起来的。目前，美国 最大的立式圆柱斜底形发酵罐，容积已达4200m3。而卧式圆柱形发酵罐 正在推广应用之中。
1. 传统的酒精发酵设备
——立式圆柱碟形或锥形发酵罐
（如图6-1-1）
在好氧液体深层发酵设备中，又有机械搅拌通风发酵设 备（包括：循环式的伍式发酵罐和文氏管发酵罐、非循环式 的通风式发酵罐和自吸式发酵罐）和非机械搅拌通风发酵设 备（包括：循环式的气提式发酵罐和液体式发酵罐、非循环 式的排管式发酵罐和喷射式发酵罐）。
目前，最新型的超滤式发酵罐已开始在发酵工业中崭露 头角，即成熟的发酵液通过一个超滤膜，使产物通过膜系统 进行分离提取，酶可以通过管道返回发酵罐继续发酵，新鲜 培养基可以连续加入罐内。
• 第一阶段:1900年以前，是现代发酵罐的雏形，它带有简单的温 度和热交换仪器。
• 第二阶段:1900-1940年，出现了200m3的钢制发酵罐，在面包酵 母发酵罐中开始使用空气分布器，机械搅拌开始用在小型的发 酵罐中。
• 第三阶段:1940-1960年，机械搅拌、通风，无菌操作和纯种培养 等一系列技术开始完善，发酵工艺过程的参数检测和控制方面 已出现，耐蒸汽灭菌的在线连续测定的pH电极和溶氧电极，计 算机开始进行发酵过程的控制。发酵产品的分离和纯化设备逐 步实现商品化。
·设备类型
——根据菌种生理特性： 厌氧（嫌气）发酵设备；
好氧（通风）发酵设备。
——根据发酵培养基性质：
固体发酵设备； 液体发酵设备。
——根据发酵培养基厚度： ——根据工艺操作：
浅层发酵设备； 深层发酵设备。
分批式发酵设备； 连续式发酵设备。
其中，好氧液体深层发酵设备在发酵工业中应用最多、 最广泛。