发酵工程第六章发酵罐课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第六章 发酵罐,第六章 发酵罐,发酵的一般流程,种子扩大培养,培养基配制,空气除菌,培养基灭菌,发酵生产,下游处理,发酵设备,发酵的一般流程种子扩大培养培养基配制空气除菌培养基灭菌发酵生,需氧发酵罐：需氧发酵，需通气。 用于 抗生素、酶制剂、氨基酸发酵,嫌气发酵罐：厌氧发酵，无需通气 。用于酒精发酵,需氧发酵罐：需氧发酵，需通气。 用于 抗生素、酶制剂、氨基酸,发酵罐必须满足以下基本要求：,（,1,）具备严密的结构，气密性好。,（,2,）具有良好的液体混合性能。,（,3,）应具有足够的冷却面积。,（,4,）能承受一定的高温高压。,（,5,）发酵罐内部应抛光，尽量减少死角， 避免藏垢积污，使灭菌彻底，避免染菌。,（,6,）有可靠的检测仪表。,发酵罐必须满足以下基本要求：,第一节 需氧发酵罐,一、通用式发酵罐（机械搅拌发酵罐）,具有机械搅拌又有压缩空气通入,利用丝状菌进行的抗生素发酵生产，几乎全部都是使用这类生化反应器。,第一节 需氧发酵罐一、通用式发酵罐（机械搅拌发酵罐）,缺点：,机械搅拌器的驱动功率较高，一般每立方米液体为,2,4kw,。这对一只大型的反应器是个巨大的负担，因而其容积受到限制，很少有单只容积超过,400m,3,的机械搅拌式反应器。,缺点：机械搅拌器的驱动功率较高，一般每立方米液体为2,(a),夹套传热,(b),列管传热,(a)夹套传热 (b)列管传热,发酵工程第六章发酵罐课件,1,罐体,材质：不锈钢,要求：耐高温、高压。工作压力为,0.25MPa,装置：人孔、视镜、进料管、补料管、接种管、排气管、压力表；冷却水进出管、空气进管、取样管、监测仪器接口；放料管,1罐体 材质：不锈钢,发酵工程第六章发酵罐课件,2.,搅拌器与挡板,搅拌器的主要作用：增加溶氧、混匀发酵液,2.搅拌器与挡板搅拌器的主要作用：增加溶氧、混匀发酵液,搅拌流型,（,1,）用冷却列罐组代替挡板的涡轮搅拌器的流型,（,2,）设置中心套筒的涡轮浆搅拌流型,（,1,）,（,2,）,搅拌流型（1）用冷却列罐组代替挡板的涡轮搅拌器的流型（2）设,挡板的作用,:,加强搅拌强度，促使液体上下翻动和控制流型、消除涡流。冷却列管也可起挡板的作用 。,挡板的作用:加强搅拌强度，促使液体上下翻动和控制流型、消除涡,3.,空气分布器（通风管）,把无菌空气引入发酵罐中并分布均匀的装置。,单管,环形管,3.空气分布器（通风管） 单管,4.,空气过滤器,空气除菌,5.,消泡器,消除泡沫，避免染菌,离心式消泡器,（,a,）旋风离心机（,b,）叶轮离心机,4.空气过滤器5.消泡器 离,6.,变速装置,调整搅拌速度,7.,换热装置,热交换，调节温度,(a),夹套传热,(b),列管传热,蛇管,6.变速装置7.换热装置(a)夹套传热 (b)列管传,8.,轴封,防止泄漏和染菌,端面轴封具有清洁、密封性能好、无死角、摩擦损失小以及轴无磨损现象等优点，是一种适用于密封要求高的发酵罐搅拌轴的密封方法。,单,8.轴封 端面轴封具有清洁、密封性能好、无死角、,发酵工程第六章发酵罐课件,发酵工程第六章发酵罐课件,发酵工程第六章发酵罐课件,二、气升式发酵罐,无菌空气喷入发酵液，气液混合,无机械搅拌装置，无机械轴封、无传动装置,剪切力小、结构简单、不易染菌,二、气升式发酵罐无菌空气喷入发酵液，气液混合,内循环带升式发酵罐 外循环带升式发酵罐,循环管高度是影响循环效率的主要因素，实践证明不应少于,4m,。,内循环带升式发酵罐,不需要空气压缩机提供加压空气，依靠机械搅拌吸气装置或液体喷射吸气装置吸入无菌空气,减少空气压缩机、冷却器、油水分离器、空气贮罐以及总过滤器,负压吸入空气、易染菌,三、自吸式发酵罐,自吸式发酵罐最初应用于醋酸发酵，如今已应用于抗生素、维生素、有机酸、酶制剂、酵母等生产。,不需要空气压缩机提供加压空气，依靠机械搅拌吸气装置或液体喷射,机械搅拌自吸式发酵罐,喷射自吸式发酵罐：文氏管自吸式、溢流喷射自吸式,机械搅拌自吸式发酵罐喷射自吸式发酵罐：文氏管自吸式、溢流喷射,机械搅拌自吸式发酵罐,自吸式发酵罐使用的是带中央吸气口的搅拌器。搅拌器由从罐底向上伸入的主轴带动，叶轮旋转时叶片不断排开周围的液体使其背侧形成真空，于是将罐外空气通过搅拌器中心的吸气管而吸人罐内，吸入的空气与发酵液充分混合后在叶轮末端排出，并立即通过导轮向罐壁分散，经挡板折流涌向液面，均匀分布。,电机,机械搅拌自吸式发酵罐 自吸式发酵罐使用的是带中央吸,优点：,不用空气压缩机或鼓风机，节省投资；,在所有机械搅拌通气发酵罐形式中，自吸式充气发酵罐的充气质量是最好的通入发酵液中的每立方米空气可形成,2315m,2,的气液接触界面面积；,动力消耗低。（如，以糖蜜为基质培养酵母时，自吸式充气发酵罐生产,lkg,干酵母的电耗为,o.5kw,h,左右,),优点：,缺点：,由于空气靠负压吸入罐内，所以要求使用低阻力、高除菌效率的空气净化系统；,由于结构上的特点，大型自吸式充气发酵罐的搅拌充气叶轮的线速度在,30m/s,左右，在叶轮周围形成强烈的剪切区域。而各种微生物中以酵母和杆菌耐受剪切应力的能力最强，因此该反应器只适用于这类微生物的发酵生产。,充气搅拌叶轮的通气量随发酵液的深度增大而减少，因此比拟放大有一最适范围，目前最大容积为,250m,3,。,缺点：,文氏管发酵罐,文氏管发酵罐,喷射自吸式发酵罐,喷射自吸式发酵罐,酒精发酵罐,第二节嫌气发酵设备,酒精发酵罐第二节嫌气发酵设备,啤酒锥形发酵罐,CIP,自动清洗系统,啤酒锥形发酵罐CIP自动清洗系统,重点了解：,1.,固态发酵设备的类型,2.,微藻培养反应器类型,第三节表面培养设备（自学）,重点了解：第三节表面培养设备（自学）,1.,罐外检修,2.,罐内清洗、检修,第四节 发酵设备的清洗和检修,1.罐外检修第四节 发酵设备的清洗和检修,发酵工程第六章发酵罐课件,发酵工程第六章发酵罐课件,发酵工程第六章发酵罐课件,发酵工程第六章发酵罐课件,发酵工程第六章发酵罐课件,发酵工程第六章发酵罐课件,发酵工程第六章发酵罐课件,发酵工程第六章发酵罐课件,发酵工程第六章发酵罐课件,四、基因工程菌的培养设备,四、基因工程菌的培养设备,End,Thanks!,End,