生物反应器(发酵罐)

第四章 生物反应器（发酵罐） 4 5 第四章 生物反应器（发酵罐） 发酵罐 厌氧发酵罐 （嫌气发酵罐） 好氧发酵罐 （通风发酵罐） 第一节 厌氧发酵罐 酒精、丙酮、丁 醇、乳酸、啤酒等 酒精发酵罐 （图 1） 图 1 酒精发酵罐 1 冷却水入口 2 取样口 3 压力表 4 CO2 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一、形状 罐体为圆柱形，底盖和顶盖为锥形或碟形 二、结构尺寸 D----罐的直径 H-----圆柱部分的高度 h1-----罐底高度 h2-----罐盖高度 推荐比例： H=1.1～1.5D h1=0.1 ～ 0.14D h2=0.05 ～ 0.1D 发酵罐全容积： V = π D2 (H+h1/3+h2/3) / 4 V = V0 /  V-----发酵罐的全容积 (m3) V0------进入发酵罐的发酵液量 (有效容积) (m3) -------装液系数 （一般取 0.8～0.9） 据发酵罐的全容积 V和 H/D即可确定发酵罐的结构尺寸 三、 配置 人孔、视镜、进料管、压力表和测量仪器的接口、CO2出口（回收管）、排料口和排污口、取样口、温度计接口、冷却装置、洗涤装置 冷却装置： 第四章 生物反应器（发酵罐） 4 6 中小型罐,多采用罐顶喷水淋于罐外壁表面进行膜状冷却 (罐体底部四周有收集槽) 大型罐:罐内有冷却蛇管 (或与外壁喷淋相结合) 洗涤装置：水力喷射洗涤装置 （图2） 第二节 通风发酵罐 机械搅拌式、自吸式、气升式、高位筛板式等 味精、柠檬酸、抗生素、酶制剂、氨基酸、SCP 一、机械搅拌式发酵罐 （图3） 一）基本条件 1、适宜的径高比。 [高：直径约为 2.5～4] 2、能承受一定的压力。[水压试验（1.5倍）] 3、搅拌通风装置要能使气泡分散细碎、气液充分混合，保证发酵液必须的溶解氧，提高 O2的利用率 。 4、应具有足够的冷却面积。[代谢产热] 5、发酵罐内应抛光，尽量减少死角。[避免积污、染菌] 6、轴封应严密，尽量减少泄漏。 二） 罐体的尺寸比例 H----柱体高(m) D----罐内径(m) d----搅拌器直径 S----两搅拌器的间距 图2 水力喷射洗涤装置 图3 机械搅拌发酵罐 第四章 生物反应器（发酵罐） 4 7 B----最下一组搅拌器距罐底的距离 W----挡板宽度 H =（1.7～4）D d=1/3 D S=3 d B=d W =（0.1～0.12）D 三） 发酵罐的结构 1、罐体 碳钢、不锈钢、衬不锈钢 罐壁厚度取决于罐径及罐压的大小 由圆柱体及椭...