机械搅拌通气发酵罐.ppt

发酵设备EquipmentofFermentation 报告人 郝文辉指导老师 胡忠策 一 发酵罐的分类 一 通风发酵罐1 机械搅拌通气发酵罐2 机械搅拌自吸式发酵罐3 气升式发酵罐4 喷射自吸式发酵罐 二 厌氧发酵罐 二 机械搅拌通气发酵罐 一 结构特点机械搅拌通气发酵罐的主要部件包括罐体 搅拌器 轴封 消泡器 联轴器 空气分布器 挡板 冷却装置 二 罐体 1 结构和材料 2 罐体的参数 1 容积 2 高径比 3 罐壁厚度式中 S 受内压的罐壁厚度P 罐表压 kg cm2D 罐径 mm 焊缝系数C 腐蚀裕度S C 10时 C 3mm 许用应力 n 35kg mm2 n 4 t 250 式中 S 受外压的罐壁厚度P 外受压力 kg cm2 系数H 圆筒高度 mm 三 搅拌器和搅拌轴 目的 1 打碎空气气泡 2 使发酵液充分混合 三 搅拌器和搅拌轴 1 平叶搅拌器 2 弯叶搅拌器 3 箭叶搅拌器 叶片形状对搅拌的影响 1 粉碎气泡 平叶 弯叶 箭叶 2 翻动流体 箭叶 弯叶 平叶 1 径向流搅拌器 2 轴向流搅拌器 3 组合搅拌器 优点 避免气体过早地从叶轮区域直接上升而逃逸 使更多的气体在径向通过叶轮区域被分散 有利于溶氧缺点 上下混合性能差 不能很好的混合发酵液 功耗较大 优点 混合性能相对较好 能耗低 作用范围大缺点 不能很好的分散气体 溶氧能力较差 优点 提高传质系数 减少功率消耗 缺点 对气体的控制能力较弱 搅拌功率 F A 施加液体内的剪切应力 液体的平均流速 A 搅拌器对液体的翻动量F 搅拌器施加于液体的力A 叶片的面积 搅拌技术 1 不变速搅拌技术 2 变速搅拌技术 四 挡板 1 防止搅拌器运转时发酵液产生旋涡2 全挡板条件达到消除液面旋涡的最低条件 在一定的转速下面增加罐内附件而轴功率保持不变 满足全挡板条件的挡板数和宽度可以由下式来计算 W 挡板宽度D 罐直径Mb 挡板数 五 空气分布管 作用 将无菌空气引入到发酵罐中的装置 种类 1 单孔式2 环形多孔式 六 传热装置 作用 控制发酵过程中的温度种类 1 夹套2 沉浸式蛇管传热器