发酵罐用搅拌设备的防染菌的结构设计
黄志坚，邹晨，吴亮，谢明辉
（浙江长城减速机有限公司，浙江温州 325019）
摘 要 发酵过程中染菌问题严重影响生产和效价比。发酵搅拌设备是发酵过程的关键设备之一，搅拌设备的好坏直接影响发酵产品的成败。通过对搅拌设备可能存在的染菌分析，分别从密封、釜内联轴器、搅拌器、中间轴承以及底轴承等方面进行了改进，在实际应用过程中获得了比较好的效果。关键词 发酵；染菌；原因分析；搅拌设备；改进措施
中图分类号： TQ 051.7 文献标识码：A 文章编号：2095-817X （2015）05-0056-005
收稿日期：2015-05-22
作者简介：黄志坚（1968—），高级工程师，主要从事搅拌传动装置设计。
发酵生产过程大多为纯培养过程，需要在无杂菌污染的环境下进行。发酵生产过程中的操作比较多，特别是好氧发酵过程，既要供给无菌空气，又要排放尾气，过程中需要添加消泡剂、 补充培养基、定时取样分析及不断改变通气量等，通入的气体通过搅拌来分散，补入的物料通过搅拌来混合均匀。这些操作都有可能造成发酵生产的染菌。在现有的技术条件下要做到完全不染菌是比较困难的，据报道国内青霉素发酵染菌率为2 %，谷氨酸发酵噬菌体感染率为1 % ~ 2 %，链霉素、红霉素、四环素发酵的染菌率为5 %。 染菌对发酵过程有重大影响，进而影响到发酵产率、 提取率、得率、产品质量、三废处理等。近年来，中国生物发酵产业稳步增长，主要生物发酵产品产量从2011年的22 300 kt 增长到2013年的24 290 kt ，年总产值接近3 000亿元，生物发酵产品产量居世界第一[1]。如果按照产品的染菌率为1 %算，每年也会损失掉近30亿元。
田孝俊等[2]总结认为谷氨酸发酵过程中染菌的方式有：
（1）培养基或其他物料灭菌不彻底占总染菌率的7 %；
（2）设备不完善造成的染菌占总染菌率的27 %；（3）空气系统染菌占总染菌率的55 %左右；（4）菌种本身带有杂菌或在分纯过程中染菌，
占总染菌率的1%左右；
（5）其他不明原因，占总染菌率的10%左右。刘利[3]通过对L-赖氨酸发酵车间染菌情况的数据统计，以及现场跟踪调查分析染菌原因，认为主要有设备不完善、空气系统漏洞、菌种培养及接种、发酵空间环境和员工操作失误等五大因素。因此要从根本上减少发酵染菌，应着重从设备、空气和员工操作技术培训方面入手。
设备是发酵生产的基础，设备的状况好坏直接影响到发酵的染菌率，无论是传动设备，还是静止设备，以及整个物料、种子、灭菌空气系统的所有管阀有关死角、积料、积垢和泄漏，均有可能引起染菌。因此消除设备的跑、冒、滴、漏，是设备上防止发酵染菌的主要措施[4]。搅拌传动设备是发酵设备的主要部件之一，搅拌设备可能造成的染菌途径有：① 轴封密封不严，罐内不稳定形成负压，外界空气进入罐内引起染菌，同样存在润滑液的时候，润滑液也有可能进入罐内而引起染菌；② 釜内连接件、内构件存在灭菌死角。对于如何判断是否是由于搅拌设备的不完善造成的染菌， 可以从以下几方面进行分析判断：如果是安装或使用不当等因素导致发酵罐轴封密封不严，泄漏程度可以从消罐时蒸汽外泄量进行判断[5]。早期染菌，很可能是由于种子带杂菌，操作不当，培养基或设备灭菌不彻底所致。染有耐热性芽孢杆菌，多数是由于培养基灭菌不彻底或设备存在死角所致。个别发酵罐连续发生染菌，多数是由于设备问题造成的，如阀门的渗漏、罐体的破损或法兰垫片老化等。设备的腐蚀磨损所引起的染菌会出现每批发酵的染
b.
改进后
近年来，发酵搅拌设备的进步对制药发酵的作用是有目共睹的，搅拌器的设计更新换代也很快，发酵罐的体积也越做越大，染菌对发酵生产来说是致命的，轻则效价下降，产能低下，严重的更是引发倒罐，对制药企业产生不可估量的损失。我公司在八十年代开始介入制药发酵搅拌的设计，为国内各大药企提供搅拌设备，并在与客户交流及现场问题分析中发现了一些搅拌产生染菌问题的原因，并组织技术力量进行改进，取得了良好的效益，现将这些改进归纳总结如下。
1 机械密封的改进
发酵罐的密封性不好，很容易导致空气或者润滑液进入罐内而引起染菌。国内目前已经普遍采用机械密封来提高密封性能，为了进一步防止润滑液泄漏到罐内，我公司开发了开式干磨结构的发酵专用机封，该设计采用干磨代替了液体润滑，从而防止了润滑液进入罐内产生染菌的问题，并且该结构简单，容易灭菌，见图1。
对于发酵罐釜内零部件来讲，越简单、越容易清洗越好，对于搅拌轴，小型发酵罐，可以是单根轴（无联轴器），但对大罐而言，一根整轴可能有15 m ，考虑到安装、拆卸、运输等问题，需要釜内有联轴器。釜内联轴器一般有两种形式，一是普通铸造的夹壳联轴器，但铸件有疏松缩孔等铸造缺陷，且表面粗糙，这样容易积料、且清洗不干净，有可能造成染菌。我们将其改为锻打式夹壳，再抛光处理，明显改善了这一环节。另一种是焊接法兰式联轴器，这种联轴器有原化工部的标准（见图2 a ），这种标准联轴器并不适用发酵，原因是下法兰凹面是一个碗形积料处，物料能够进入但出不来，形成死角后灭菌灭不到，在发酵过程中，多次被检出芽苞杆菌。而我们的改进方法是将上下法兰倒置，消除碗形池，法兰凸凹面间隙很小（见图2 b ），并在法兰上设计“O ”型圈，另外对安装螺纹孔做开槽处理，又可将螺栓孔中的积料问题解决。
图1 改进前后发酵用的机械密封
Fig. 1 The mechanical seals used for fermentation before and
after the improvement
图2 改进前后的法兰
Fig. 2 The shaft fl anges before and after the improvement
b. 改进后
a. 改进前
a. 改进前
3 搅拌器的改进
对于搅拌传动的搅拌器设计我们也做了一些
图4 改进前后的中间轴承
Fig. 4 The middle bearings before and after the improvement
（1）搅拌器能制作成整体的尽量做成整体，以减少过多的连接。
（2）由于考虑到安装等原因，必须用螺栓连接的，我们进行了如下的改进：① 如果一个搅拌器采用对开式可以安装，我们一般将搅拌器做对开式设计（如图3），无叶片连接螺栓；② 对开式还不能安装的，搅拌叶片需为可拆式，安装孔采用铰制孔，以尽量减少积料空间；③ 对搅拌器的安装螺纹孔开防积料槽。
环境因素和员工操作技能等多方面的因素。在实际的发酵过程，应该对每个环节都十分重视和小心，做到预防为主，补救为辅，把损失控制到最小。在实践中不断地积累和总结经验，探索改进的方法。
图3 改进后的搅拌器
Fig. 3 The impeller after the improvement
b. 改进后a. 改进前
4 中间轴承和底轴承的改进
发酵罐搅拌设计中罐内辅助支承是普遍存在的，目前主要有槽钢式与底轴承。原有的槽钢式中间轴承主要由轴承座、轴套、轴瓦、安装底板、槽钢架、支承板等组成，存在的主要问题是螺栓连接位置多，可能积料的位置多（见图4 a ）。改进后，轴承座与连接板成为一个整体，采用精密铸造，另外对螺栓孔开槽，安装底板内长形孔改为通孔，槽钢上通孔改成长形孔（调节用），另外槽钢两头原螺栓连接的改为焊接式（见图4 b ）。以前的底轴承主要结构与中间轴承比较相似，也存在积料区，我公司经过研究后，将轴套划分成3块，每块之间是分开的，并且将螺母换成了盖形螺母，改进后的结构明显减少了死角（见图5）。
5 总结
按照以上方式对发酵罐的搅拌传动装置进行改进后，解决了部分染菌问题，也给一些发酵企业带来了一定的经济效益，但是发酵染菌问题是非常复杂的，影响的因素较多，需要统筹考虑设备、空气系统、
图5 改进前后的底轴承
Fig. 5 The base bearings before and after the improvement
a.
改进前
b.
改进后
开清洗槽
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[1] 石维忱， 关丹， 卢涛. 中国生物发酵产业现状与发展建议[J].
精细与专用化学品， 2014（09）： 7-11.
[2] 田孝俊， 张路军， 任伟. 谷氨酸发酵染菌的原因分析[J]. 发酵
科技通信， 2004， 33（3） .
[3] 刘利. L-赖氨酸发酵过程染菌的途径与分析[J]. 粮食与食品
[4] 王素敏. 黄原胶发酵染菌的控制技术[J]. 河南科技， 2000（01）
24.
[5] 薛莹. 氨基酸发酵过程中的染菌问题及防治 [J]. 生物技术世
界， 2013（03）： 72.
[6] 黄雪菊， 郝常明. 阿维菌素发酵染菌问题的探讨 [J]. 农药，
2007， 46（10）： 659-662.
Structural Design for Protection of Bacteria-infection Existed in Mixing
Equipment for Fermentation
Huang Zhijian, Zou Cheng, Wu Liang, Xie Minghui
（Zhejiang Great Wall Drive Co., Ltd, Zhejiang Wen z hou 325019）
Abstract:?In?ferment?process,?the?existence?of?bacteria-infection?seriously?affects?production?and?the?ratio?of?efficiency?and?cost.?However, mixing equipment is one of the key equipment in ferment process, it directly affect the quality of products. In this article, through analysis of the bacteria-infection possibly existed in mixing equipment, the improvement of components, including seal, coupling, impeller, middle and bottom bearing, were carried out. Good effects have been obtained in practice. Keywords: fermentation; bacteria-infection; cause analysis; mixing equipment; improving measure
仅供参考[整理] 安全管理文书 发酵罐安全检修及维护操作规程 日期：__________________ 单位：__________________ 第1 页共8 页
发酵罐安全检修及维护操作规程 1．目的通过建立发酵罐安全检修及维护操作规程并严格执行，确保发酵罐安全检修及维护操作。2．适用范围本规程用于机械搅拌（皮带轮减速装置）和无机械搅拌钢制发酵罐的维护、检修操作。3．职责3．1生产部负责本规程的组织制定。3．2操作人员负责本规程的实施。4．内容4．1检修类别及间隔期4．1．1检修类别发酵罐的检修类别分小修、中修和大修。4．1．2检修间隔期A．小修：每2个月进行一次。B．中修：每10个月进行一次。C．大修：每30个月进行一次。D．发酵罐在定期检修间隔期内，还应根据其实际运转情况，确定检修类别、内容和期限。4．2检修内容4．2．1小修A．检查紧固各部件连接螺栓。B．检查、调整机械密封端面的压力。C．检查、消除人孔、视镜、接管口、阀门等处的泄漏点，更换老化的密封垫。D．检查、检修转动部件的磨损件。E．检查、调整传动皮带的松紧度。F．检查附属的仪器仪表和电控装置。G．检查润滑部位，并按规定加注或更换润滑油。H．检查并局部修补保温层，对油漆脱落处涂漆。4．2．2中修A．包括小修内容；B．检查、清洗、修理机封装置，必要时更换磨损部件；C．检查、调整传动皮带轮的运转情况，必要时更换传动皮带、轴承等易损件；D．检查、修理、调整搅拌系统，更换损坏的联轴器、轴瓦、搅拌器轴承；E．按劳动部《在用压力容器检验规程》检测罐壁厚、裂纹、变形和焊缝质量，必要时进行局部修补，更换或修理损坏的人孔、视镜、接管、档板等附件；F．对降温盘管及空气管件进行试漏检查，并修补泄漏点；G．检查、修理各仪表及控制装置；H．整体修补保温层及涂漆。4．2．3大修（包括中修内容）A．检查、修理减速装置，更换轴承；B．检查、修理或更换搅拌系统的主轴、联轴器轴瓦、拉杆、搅拌器、轴承等附件；C．调 第 2 页共 8 页
课程设计报告 题目： 学院 专业 班级 姓名 学号 指导老师 年月日
目录
第一章前言 青霉素是一类抗生素的总称。自从被发现以来，就被人们广泛应用于医疗行业。是用应得最多的一类抗生素，从此很多医学难题迎刃而解。也使人们致力于青霉素及其相关技术的研究。 青霉素是一种高效、低毒、临床应用广泛的重要抗生素。它的研制成功大大增强了人类抵抗细菌性感染的能力，带动了抗生素家族的诞生。它的出现开创了用抗生素治疗疾病的新纪元。通过数十年的完善，青霉素针剂和口服青霉素已能分别治疗肺炎、肺结核、脑膜炎、心内膜炎、白喉、炭疽等病。继青霉素之后，链霉素、氯霉素、土霉素、四环素等抗生素不断产生，增强了人类治疗传染性疾病的能力。 青霉素发酵是通气发酵[2]，该生产工艺和设备具有很强的典型性，本设计对味青霉素发酵罐的选型及计算作简要介绍，以期有助于了解通气发酵工艺和主要设备的有关知识。 第二章绪论 2．1 青霉素的概述. 青霉素(Benzylpenicillin/Penicillin)又被称为青霉素G、peillin G、盘尼西林、配尼西林、青霉素钠、苄青霉素钠、青霉素钾、苄青霉素钾。青霉素是抗菌素的一种，是指从青霉菌培养液中提制的分子中含有青霉烷、能破坏细菌的细胞壁并在细菌细胞的繁殖期起杀菌作用的一类抗生素，是第一种能够治疗人类疾病的抗生素。青霉素类抗生素是β-内酰胺类中一大类抗生素的总称。 2.2 青霉素的应用
青霉素类抗生素的毒性很小，由于β-内酰胺类作用于细菌的细胞壁，而人类只有细胞膜无细胞壁，故对人类的毒性较小，除能引起严重的过敏反应外，在一般用量下，其毒性不甚明显，是化疗指数最大的抗生素。 临床应用：主要控制敏感金黄色葡糖球菌、链球菌、肺炎双球菌、淋球菌、脑膜炎双球菌、螺旋体等引起感染，对大多数革兰氏阳性菌（如金黄色葡萄球菌）和某些革兰氏阴性细菌及螺旋体有抗菌作用。青霉素针剂和口服青霉素能分别治疗肺炎、肺结核、脑膜炎、心内膜炎、白喉、炭疽等病。 工业应用：可用于生产柠檬酸、延胡索酸、葡萄糖酸等有机酸和酶制剂。 2.3 青霉素的发酵工艺流程 （1）丝状菌三级发酵工艺流程 冷冻管（25°C，孢子培养，7天）——斜面母瓶（25°C，孢子培养，7天）——大米孢子（26°C，种子培养56h,1:1.5vvm）——一级种子培养液（27°C，种子培养，24h,1:1.5vvm）——二级种子培养液（27~26°C,发酵,7天,1:0.95vvm）——发酵液 （2）球状菌二级发酵工艺流程 冷冻管（25°C，孢子培养，6~8天）——亲米（25°C，孢子培养，8~10天）——生产米（28°C，孢子培养，56~60h,1:1.5vvm）——种子培养液（26~25-24°C，发酵，7天，1：0.8vvm）——发酵液
发酵罐使用注意事项： 1)在操作工程中严格遵循发酵罐使用说明书进行操作，不得私自更改操作规范。 2)罐体灭菌前务必检查其中液面高度，要求所有的电极都没于液面以下。 3)打开发酵罐电源前务必检查冷却水、压缩空气是否已打开，温度探头是否已插入槽中，否则会烧坏加热电路。 4)发酵过程中一定要保持工作台的清洁，用过的培养瓶及其它物品及时清理，因故溅出的酸碱液或水应立即擦干。 5)对罐体安装，拆卸和灭菌时要特别小心pH电极和罐体的易损又昂贵部件；谨防锐利零部件造成人身损伤；谨防高温烫伤。 6)必须确保所有单件设备能正常运行时使用本系统。 7) 在空消及实消时，尽量排空管道内冷凝水，防止其进入夹层对罐体造成损伤。 8)在实消过程中，夹套通蒸汽预热时，必须控制进汽压力在设备的工作压力范围内(不应超过0.15MPa)，否则会引起发酵罐的损坏。 9)在空消及实消时，一定要排尽发酵罐夹套内的余水。否则可能会导致发酵罐内筒体压扁，造成设备损坏;在实消时，还会造成冷凝水过多导致培养液被稀释，从而无法达到工艺要求。 10)在空消、实消结束后冷却过程中，严禁发酵罐内产生负压，以免造成污染，甚至损坏设备。 11)在发酵过程中，罐压应维持在0.2～0.3bar之间，以免引起污染。 12)在各操作过程中，必须保持空气管道中的压力大于发酵罐的罐压，否则会引起发酵罐中的液体倒流进入过滤器中，堵塞过滤器滤芯或使过滤器失效。 13)在空消过程中，及时打开底阀向罐内进入蒸汽，防止空消过程中因内壁干燥损伤罐体。 14)发酵罐在日常清洁过程中应双人进行，发酵罐盖再升起或下降过程中严谨将身体任何部位置于发酵罐盖下方，防止因设备失灵造成人身损伤。 15)如果遇到自己解决不了的问题请直接与公司售后服务部门联系。请勿强行拆卸或维修。
发酵染菌原因分析 第一部分：基础知识 1）杂菌的类型 空气中的微生物大多数是细菌和芽孢,还有一定数量的霉菌、酵母和病毒。细菌的大小有零点几微米至几个微米,见表5-3。 根据以上特点我们应得出如下结论： A：这些微生物在空气中极少单独游离存在,基本上是附着于灰尘、液滴等微粒的表面上。 B：介质过滤除菌就是把空气中的各种微粒和极少量的游离微生物捕集起来予以除掉。 因此我们通常所用的空气过滤器为什么0.3u可以保证无菌发酵生产的原因。 2）无菌检查与染菌的处理 在抗生素生产过程中,为了及早发现染菌并进行恰当处理,保证生产正常进行,对菌种制备、种子罐、发酵罐的接种前后和培养过程中,须要按工艺规程要求按时取样，进行无菌检验。A：无菌检查 培养液是否污染杂菌可从三个方面进行分析： a:无菌试验 b:培养液的显微镜拉查 c:培养液的生化指标变化情况。 其中无菌试验是判断染菌的主要依据。
无菌试验 现在采用的无菌试验方法有肉汤培养法、双碟培养法、斜面培养法。其中以酚红肉汤培养法和双碟培养法结合起来进行无菌检查用的较多。 (1)肉汤培养法直接用装有酚红肉汤的无菌试管取样,然后放入37℃恒温室(箱)内培养。定时观察试管内肉汤培养基的颜色变化,同时进行显微镜观察。 （2）斜面培养法先用空白无菌试管取样,然后在无菌条件下接种于斜面培养基上,置于37℃恒温室(箱)内培养。定时观察有无杂菌菌落生长。。 （3）双碟培养法种子罐样品先取入肉汤培养基中,然后在无茵条件下在双碟培养基上面划线,剩下的肉汤培养物在恒温室(箱)内培养6小时后复划线一次,发酵罐培养液直接取入空白无菌试管中,于37℃下培养6小时后在双碟培养基上划线。24小时内的双碟定时在灯光下检查有无杂菌生长。24小时~48小时的双碟1天检查一次,以防生长缓慢的杂菌漏检。正常生产过程中,种子罐和发酵罐每隔8小时取样一次,进行无菌检查。该方法经常用于单菌落挑选，可以从染有杂菌的培养液中经多次划线挑取单菌落进行分离培养，得到纯种的种子。 无菌试验的结果一般需要8~12小时才能作出判断。为了缩短判断时间,有时向培养基中加入赤霉素、对氨基苯甲酸等生长激素以促进杂菌的生长。 B:染菌的判断 培养基的染菌判断是错综复杂的工作,又是一种细微观察、认真分析的王作。 染菌罐的判断方法： 以无菌试验中的酚红肉汤培养和双碟培养的反应为主,以镜检为辅。每个无菌样品的无菌试验，至少用2只酚红肉汤或斜面同时取样培养。要定量或用接种环蘸取法取样，公司现阶段基本都直接从发酵罐直接取样。因取样量不同,影响颜色反应和浑浊程度的观察。如果连续3个时间的酚红肉汤无菌样发生颜色变化或产生浑浊,或斜面连续3个时间样品长出杂菌即判断为染菌。有时酚红肉汤反应不明显,要结合镜检确认连续3个时间样品染菌，即判为染菌。各级种子罐的染菌判断亦参照上述规定。 对肉汤和无菌斜面的观察及保存期的规定,发酵培养基灭菌后应取无菌样，以后每隔8小时取无菌样一次，直至放罐。无菌试验的肉汤和双碟应保存并观察至本罐批放罐后12小时，确认无杂菌污染后方可弃去。无菌检查时间应每6小时观察一次无菌试验样品，以便能及早发现染菌。 2、染茵率的统计 以发酵罐染菌罐批(次)为基准, 染菌罐批(次)应包括染菌重消后的重复染菌的灌（批）次在内。发酵总过程(全周期)无论前期或后期染菌,均作“染菌”论处。 发酵罐染菌罐批(次) 染菌率(％)＝一一一一一一一一－－－X100% 总投罐批(次) 3）染菌(包括染噬菌体)的处理 (一)污染杂菌的处理
发酵罐的结构系统及使用.txt28 生活是一位睿智的长者，生活是一位博学的老师，它常常春风化雨，润物无声地为我们指点迷津，给我们人生的启迪。不要吝惜自己的爱，敞开自己的胸怀，多多给予，你会发现，你也已经沐浴在了爱河里。实验十五发酵罐的结构系统及使用方法一、实验目的： 1 ．了解发酵罐（气升式、搅拌式）的几大系统组成，即空气系统、蒸汽系统、补料系统、进出料系统、温度系统、在线控制系统。2．掌握发酵罐空消的具体方法及步骤3．掌握发酵罐进料及实消的具体方法及步骤4．掌握发酵罐各系统的控制操作方法 二、实验原理： 1．蒸汽系统：三路进汽——空气管路、补料管路、罐体） 2．温度系统： （1）夹套升温：蒸汽通入夹套。 （2）夹套降温：冷水通入夹套，下进水，上出水。 （3）发酵过程自动控温系统：热电偶控温，马达循环，只能加热，发酵设定温度低于室温时，由夹套进冷水降温。 3．空气系统： 取气口T空压机：往复式油泵获得高脉冲的压缩空气 粗过滤器：由沙布包裹棉花压实成块状叠加制得，作用是去除部分细菌及大部分灰尘 （贮气罐）：空压机压缩使气体温度升高，经贮气使气体保温杀菌；压缩空气中有油污、水滴，且压力不稳，有一定的脉冲作用，会冲翻后面的过滤介质，贮气后可使油滴重力沉降，减小脉冲。 冷却塔）：有降温并稳定作用，同时经旋风分离器进行气液分离 （丝网分离器）：通过附着作用，逐步累积沉降而分离5 微米以上的微粒其作用介质为铜丝网 （加温器）：对压缩空气升温，除湿，使湿度达50%-60% 总过滤器：纱布包裹棉花加活性炭颗粒，逐层压紧而成。 分过滤器：平板式纤维，中间为玻璃纤维或丝棉，下面放水阀应适时打开放出油、水，再用压缩空气控干。
-- - 发酵系统操作规程 一、发酵前准备工作 （1）检查电源是否正常，空压机、蒸汽发生器和循环水系统是否正常工作。 （2）检查系统上的阀门、接头及紧固螺钉是否拧紧。 （3）开动空压机，用0.15Mpa压力，检查发酵罐、过滤器、管路、阀门等密封性是否良好，有无泄漏。罐体夹套与罐内是否密封（换季时应重 点检测），确保所有阀门处于关闭状态。 （4）检查冷却水压、电压、气（汽）压能否正常供应。进水压维持在0.12Mpa，允许在0.15-0.2MpaX围变动，不能超过0.2Mpa，温度应低于发酵温 度10℃以上；电源AC220V±10%，零地分开，频率50Hz，罐体可靠接 地；输入蒸汽压力应维持在0.4Mpa，进入系统后通过阀门控制压力为 0.12-0.13MPa；空压机压力值0.7Mpa，空气进入压力应控制在 0.25-0.30MP（空气初级过滤器的压力值）。 （5）检查电机能否正常运转。电磁阀能否正常吸合。 二、灭菌 1.发酵系统安装好后的初次清洗 罐内的清洗：种子罐可将罐体上方的法兰卸开，由操作工采用洁净布手动清洗，结束后排尽罐内的污水，在多冲洗几遍即可。发酵罐的清洗可采用自来水管通过手孔向罐体内壁冲洗，当水位上升到搅拌轴的第二片叶轮时停止冲洗，开动电机搅拌清洗。各管路的清洗，可以先采用清水冲洗，再根据
相应功能采用相应的清洗介质（清洗管路时应以保护管路中的各种元件为前提），具体步骤可参考“空气管路的灭菌”。如果发酵系统长时间不用或培养的菌体与上一批次的不相同时，可采用2%NaOH清洗，清洗结束后应对发酵系统灭菌。 2.发酵罐空消 （1）空气精过滤器的空消：将所有阀门均关闭，然后微开J3、J4、J5、打开Q9，通过调节J3、J4、J5阀门的开启度保持空气精过滤器上端压 力表读数为0.12-0.125Mpa，维持30分钟，空气经过滤器消毒完成。 （2）发酵罐空消：打开G2、J2、G3、J1、J9、Q6、Q7及Q9，通过调节G2和J1阀门的开启度调节发酵罐压力控制在0.12-0.125Mpa，温度121 度-125度。维持30分钟，发酵罐空消结束。 （3）当空消时间达到30分钟后，关闭J2、J3、J5，然后迅速打开Q2、Q3，通空气吹扫空气精过滤器，待J4阀门出口空气干燥后关闭J2、J3、J4、 J5，保持空气精过滤器压力表读数为0.1Mpa。 3.发酵罐实消 实消是当罐内加入培养基后，用蒸汽对培养基进行灭菌的过程。 (1)空消结束后，将校正好的PH电极装好，尽快将配好的培养基从加料口加入罐内。 (2)培养基在进罐之前，应先糊化，一般培养基的配方量应根据工艺要求确定，发酵液的最终容积为罐体全容积的70％左右计算(泡沫多的培养基为60％左右，泡沫少的培养基可达75～80％)，考虑到冷凝水和接种量因素，以及是否流加，
学生综述性论文 题目：发酵过程中染菌的分析、检测及预 防 姓名：刘莉学号：2008132114 专业：生物技术班级：083班 课程名称：微生物工程 指导教师：燕平梅 课程学期：2010至2011学年第一学期
发酵过程中染菌的分析、检测及预防 姓名：刘莉指导老师：燕平梅 （太原师范学院生物系083班学号：2008132114） 摘要：通过分析发酵过程中染菌的各种原因，总结检测染菌的方法，并提出染菌后应采取哪些措施及预防染菌的方法。 关键词：发酵；染菌；危害；检查；预防 前言：发酵工业生产中，污染杂菌造成发酵失败的事故时常发生，严重影响发酵生产，关于发酵过程是否污染杂菌，如何检测，染了菌后如何处理等等，这些问题的研究是十分有意义的。 内容： 1发酵染菌的危害 1.1不同种类的杂菌对发酵的影响 青霉素发酵：污染细短产气杆菌比粗大杆菌的危害大 链霉素发酵：污染细短杆菌、假单孢杆菌和产气杆菌比粗大杆菌的危害大 四环素发酵：污染双球菌、芽孢杆菌和夹膜杆菌的危害较大 柠檬酸发酵：最怕污染青霉菌 肌苷、肌苷酸发酵：污染芽孢杆菌的危害最大 谷氨酸发酵：最怕污染噬菌体 高温淀粉酶发酵：污染芽孢杆菌和噬菌体的危害较大 1.2不同染菌时间对发酵的影响 1.2.1种子培养期染菌 菌体浓度低、培养基营养丰富
1.2.2发酵前期染菌 杂菌与生产菌争夺营养成分，干扰生产菌的繁殖和产物的形成 1.2.3发酵中期染菌 严重干扰生产菌的繁殖和产物的生成 1.2.4发酵后期染菌 如杂菌量不大，可继续发酵。如污染严重，可采取措施提前放罐 1.3不同染菌途径对发酵的影响 种子带菌：种子带菌可使发酵染菌具有延续性 空气带菌：空气带菌也使发酵染菌具有延续性，导致染菌范围扩大至所有发酵罐 培养基或设备灭菌不彻底：一般为孤立事件，不具有延续性 设备渗漏：这种途径造成染菌的危害性较大 1.4染菌对产物提取和产品质量的影响 1.4.1对过滤的影响 发酵液的粘度加大；菌体大多自溶；由于发酵不彻底，基质的残留浓度加度。造成过滤时间拉长，影响设备的周转使用，破坏生产平衡；大幅度降低过滤收率。 1.4.2对提取的影响 a.有机溶剂萃取工艺：染菌的发酵液含有更多的水溶性蛋白质，易发生乳化，使水相和溶剂相难以分开 b.离子交换工艺：杂菌易粘附在离子交换树脂表面或被离子交换树脂吸附，大大降低离子交换树脂的交换量 1.4.3对产品质量的影响 a.对内在质量的影响：染菌的发酵液含有较多的蛋白质和其它杂质。对产品的纯度有较大影响。 b.对产品外观的影响：一些染菌的发酵液经处理过滤后得到澄清的发酵液，放置后会出现混浊，影响产品的外观。 1.5染菌对三废处理的影响 使过滤后的废菌体无法利用，发酵染菌的废液，生物需氧量（BOD）增高，增加三废治理费用和时间。 2发酵过程中染菌的检查判断
10L-在位灭菌发酵罐操作规程 一、灭菌（在位灭菌） 1、水箱中装入足够的蒸馏水； 2、检查罐线连接是否完好； 3、打开蒸汽发生器、至排气口有蒸汽冒出时关闭排汽口； 4、在蒸汽工作时，把培养基加入到发酵罐中，关紧各阀门； 5、用钟罩罩上发酵罐，并用螺母固定结实； 6、蒸汽发生器达到设定的压力时，打开通气阀门使蒸汽通入发酵罐的下部； 7、然后打开发酵罐上下的连接阀门，使蒸汽通入上部至钟罩顶有蒸汽冒出； 8、关闭钟罩顶的阀门，使温度上升； 9、调整蒸汽通入的速度，使温度以比较快的速度升至95℃； 10、用比较慢的速度升至120℃，并维持15min； 11、关闭通气阀，停止通入蒸汽，待钟罩内温度降至室温时，打开钟罩顶的阀门排汽； 12、汽排净后，拿下钟罩，把各罐线连接好。 二、发酵培养 1、在控制器上设定好发酵的温度pH、搅拌转速等参数； 2、连接好pH电极、温度电极，打开相应控制软件； 3、调整无菌空气的流量； 4、在酒精火焰的保护下，将菌种加入到发酵罐中； 5、打开冷却水，在控制器上按键开始发酵，控制系统自动记录数据。 三、发酵完毕 1、停止发酵，记录数据保存； 2、把发酵液排出进行后续处理，用水洗净发酵罐； 3、在计算机上记录的数据存盘，关闭控制器； 4、在计算机上处理记录的数据。 5L-玻璃发酵罐操作规程 一、发酵准备 1、检查各罐电路及罐体供水； 2、注入培养基，安装好pH电极、DO电极； 3、设定发酵条件； 4、pH电极零点和斜率进行标定，DO电极零点标定； 5、连接好公用罐线，并保证安全可靠； 6、过滤器胶管用弹簧夹夹紧，防止在消毒过程中培养基倒流进入空气过滤器； 7、用闷冒盖紧pH电极上端口，防止因电缆插口受潮导致电极故障； 8、溶氧电极上端口用吕铂纸包裹，防止因电缆插口受潮导致电极故障； 9、盖紧其它罐盖接口，移去排汽冷凝器冷却水进出口的水管； 10、离位实罐灭菌：玻璃罐体及各补料瓶盖好牛皮纸放入灭菌锅，灭菌过程温度升降要缓慢； 11、灭菌结束，尽快将罐体放回原位，并尽快通入空气。 12、培养基温度至发酵温度时，pH电极pH值进行修正，DO电极斜率标定零点。 二、发酵 1、接种：调节空气流量，旋松接种口，在火焰保护下进行接种，旋紧接种盖，移去火焰圈； 2、连接好各补料瓶、酸碱液及消泡剂瓶；
300L发酵自动机械搅拌发酵罐系统招标书 （JDBS 10-21） 根据工作需要，上海交通大学农业与生物技术学院需要购置300L发酵系统及相关公用工程系统改造壹套。 该套设备包括完整的300L的发酵罐，可进行小批量的目标产品中试研究和生产。发酵罐上除了常规的温度、搅拌转速、消泡、pH、溶解氧浓度（DO）等测量控制以外，需要在软件中预留多种关联控制：如DO与转速、pH与补料等。厂家要有深厚的发酵过程优化与放大研究的实力，能提供在重组细胞培养表达方面经验和真实案例，给予深层的技术支持，以便配合指导设备的顺利使用。 同时需要供应商有能力对现有的设备生产系统的公用工程进行适当的技术改造，具体包括公用工程管路、空气过滤系统、移种管道、龙门管架、操作踏步、屋顶面槽钢及检修吊装结构、系统重新整合等。 现将技术及商务要求列举如下。 1技术要求
2商务部分 1)报价方式：人民币 2)交货期要求签订合同后2个月内 3)交货地点：上海交通大学闵行校区 4)付款方式：合同签订后50%，到货后40%，验收合格并运行一个月后10%。 如果实质性响应招标文件的所有投标商的投标价格均超过上海交通大学本项目预算，上海交通大学将保留在发出中标通知书之前拒绝所有投标的权利，投标商应考虑高校的特殊性给予最大的优惠。 根据项目研究需要和系统配置的情况，评标方法将采取综合议标的方法，择优录取。标书内必须附有供应商的营业执照、经营范围等资质证明的复印件。 根据学校规定：中标单位需支付中标金额1%的中标服务费。 请各投标单位根据标书的要求，将投标书一式六份（一正五副）于2010年7月1日（星期四）下午15:00前交于闵行东川路800号上海交通大学实验室与设备处进口科（新行政楼B楼407室），邮编200240，联系人：朱斌雄（34205924*181）、张伟新（34205924*180），逾期未交者，被视为放弃投标。 技术联系人：陈捷教授 电话：021- 手机：13 Email: jiechen59 地址：[200240] 东川路800号上海交通大学农业与生物技术学院
发酵罐安全操作规程 1．目的 通过建立发酵罐安全操作规程并严格执行，确保发酵罐安全运行。 2．适用范围 本规程用于机械搅拌（皮带轮减速装置）和无机械搅拌钢制发酵罐的维护、检修操作。 3．职责 3．1生产部负责本规程的组织制定。 3．2操作人员负责本规程的实施。 4．内容 4．1检修类别及间隔期 4．1．1 检修类别 发酵罐的检修类别分小修、中修和大修。 4．1．2 检修间隔期 A．小修：每2个月进行一次。 B．中修：每10个月进行一次。 C．大修：每30个月进行一次。 D．发酵罐在定期检修间隔期内，还应根据其实际运转情况，确定检修类别、内容和期限。 4．2检修内容 4．2．1小修 A．检查紧固各部件连接螺栓。 B．检查、调整机械密封端面的压力。 C．检查、消除人孔、视镜、接管口、阀门等处的泄漏点，更换老化的密封垫。 D．检查、检修转动部件的磨损件。 E．检查、调整传动皮带的松紧度。 F．检查附属的仪器仪表和电控装置。 G．检查润滑部位，并按规定加注或更换润滑油。
H．检查并局部修补保温层，对油漆脱落处涂漆。 4．2．2中修 A．包括小修内容； B．检查、清洗、修理机封装置，必要时更换磨损部件； C．检查、调整传动皮带轮的运转情况，必要时更换传动皮带、轴承等易损件； D．检查、修理、调整搅拌系统，更换损坏的联轴器、轴瓦、搅拌器轴承； E．按劳动部《在用压力容器检验规程》检测罐壁厚、裂纹、变形和焊缝质量，必要时进行局部修补，更换或修理损坏的人孔、视镜、接管、档板等附件； F．对降温盘管及空气管件进行试漏检查，并修补泄漏点； G．检查、修理各仪表及控制装置； H．整体修补保温层及涂漆。 4．2．3大修（包括中修内容） A．检查、修理减速装置，更换轴承； B．检查、修理或更换搅拌系统的主轴、联轴器轴瓦、拉杆、搅拌器、轴承等附件； C．调整罐体、减速装置、搅拌轴的位置偏差和间隔； D．换热系统和空气系统的管件试漏，更换腐蚀严重的管道、管件及阀门； E．检查、修理筒体、封头。 4．3检修前的准备 4．3．1技术准备 A．设备使用说明书，图纸、有关标准、检修记录； B．设备运行时间、缺陷、隐患、事故等状况记录。 4．3．2物资准备 A．检修用的材料、备件； B．检测仪器、拆装工具和起重设施； C．切断发酵罐电机总电源，并设有禁止启动的警示牌； D．清洗发酵罐，隔断与其它设备各连接管路，并悬挂标志牌； E．进罐前，应彻底将罐内气体排除，人员在罐内作业过程中，应不断换进新鲜空气，必要时检修人员应配带防毒呼吸器，罐外必须设人监护；
一、工程简介： 工程内容为4只480 M3不锈钢发酵罐制作、安装。480 M3不锈钢发酵罐直径为Φ5700 mm,总高度达23m,总重量约为38.5吨，不但体积庞大，且单重重，运输困难。为此，总体上考虑封头、锥体、夹套等部件成型安排在厂内制造，分件运至建设单位厂内罐区现场组焊，筒体在建设单位现场卷制。 二、施工依据及技术质量标准： 1、合同； 2、设计图纸； 3、《压力容器安全技术监察规程》; 4、GB150-98《钢制压力容器》； 5、HG20584-98《钢制化工容器制造技术规定》； 6、GB3274-88《碳素钢和低全金钢热轧中厚钢板和钢带》； 7、JB4729-95《旋转压封头》； 8、GB/T14976-94《流体输送用不锈钢无缝钢管》； 9、JISG4303《不锈钢热轧钢板》； 10、GB/14957-94《熔化焊用钢丝》； 11、GB4242-84《焊接用不锈钢丝》； 12、GB/T983-95《不锈钢焊条》； 13、GB4842-84《氩气》； 14、JB3223-83《焊条质量管理规程》； 15、《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》（国质检锅（2002）109号）； 16、JB4730-94《压力容器无损检测》； 三、施工工艺技术措施和质量控制： 1、投产前准备工作： 1.1、组织工艺技术人员认真阅读，分析其结构特点，召开技术交底会，充分理解设计意图，做到心中有数，并做好审图记录。 1.2、编制指导生产的制造工艺和焊接工艺，重点交待清楚夹套蜂窝塞焊焊缝的焊接工艺. 1.3、采购质量可靠的SUS304钢板等主材，并选择合格的钢材供应商。 1.4、选择技术过硬的专业施工队伍，配备足够数量的技术熟练的工人，焊工必须是经考试合格的并具有相应资格的有效持证焊工。 2、制造工序流程： 3、工艺过程及质量控制： 3.1、编制指导生产的工艺：技术工艺人员根据设计图纸、技术标准及现场情况编制指导生产的专业制造、焊接工艺过程卡及检验工艺文件。 3.2、检验人员对钢板和焊材进行入库前的检验和标志移植，确认合格后方可投放生产使用。 3.3、划线下料：对筒节用料钢板进行四边直线度和垂直度检查，若边与边不垂直必须划垂线切割，保证边与边的相互垂直。并严格掌握筒节坯板的下料长度准确以利环焊缝组装错边量的控制。 3.4、成型：封头坯板下料后，拼接焊缝采用埋弧自动焊。焊缝检验合格后压制之前，对处于压制面焊缝的余高，应打磨至母材齐平，并对外圆周切割边缘的棱角打磨成过渡小圆弧，防止压制过程中撕裂。采用先进的旋压成型工艺使封头旋压成型、平边，对拼接焊缝进行1 00%RT检查并应符合III级要求，合格后运送至现场。 锥体采用分片成型后拼接成整体的工艺方法，但与筒节结合的上部轴向过渡园弧，也要旋压成型，以保证质量，工艺上预先安排锥体分为三部分，需旋压部分高度掌握在1m左右（旋
抗生素生产中发酵罐染菌的原因分析及解决途径抗生素生产一般采用纯种发酵，在生产中出现染菌问题是不可轻视的。轻度染菌会影响到本批发酵产品的单位和收率，还可能会为下批生产埋下继续染菌的祸根，严重的染菌除严重影响产品产量和质量外，极可能造成生产不能有序进行或无法进行。[1] 尤其是发酵罐处在发酵的最末阶段，其染菌直接影响到产品优劣和得率，其染菌的途径也很多，笔者在深入一线实践的过程中总结了一些经验，对于预防发酵罐染菌有一定的帮助。分析染菌原因也可从以下方面判断：从染菌时间分析，发酵早期染菌可能原因有种子带菌、培养基或设备灭菌不彻底、移种操作不当、无菌空气带菌等。发酵后期染菌可能原因有，中间补料污染、设备渗漏、操作问题等。从菌型上分析，若染芽孢杆菌，可能是培养基或设备灭菌不彻底、空气带菌引起。从染菌规模上分析，若大面积染菌，且所染的是同一种杂菌，一般是空气系统出现问题，若个别罐连续染菌一般是设备问题。这就需要生产人员具备一定的理论知识，提高分析和解决问题的能力，保证发酵正常运行。据统计引起发酵罐染菌的因素及其所占比重如下表所示： 抗生素发酵染菌因素及比例 染菌原因百分率染菌原因百分率 培养基灭菌不彻底0.79 种子带菌9.64 设备因素引起染菌34.36 人为因素10.34 空气系统有菌19.96 原因不明24.91 下面笔者结合实际对抗生素发酵罐染菌原因从物料因素、设备因素、蒸汽（空气）和人为因素等方面作以分析。 1 物料因素造成染菌 1.1物料在存放中变性 由于库房条件所限，物料在存放中会受到挤压、受潮而结块，这些块状固体物在消毒当中蒸汽难以穿透，从而有可能染菌。 若购入的物料粉碎程度不高，固体料粒度太大（如玉米粉中掺杂有较多玉米粒）这样的培养基进入发酵罐在灭菌时很难被完全“煮熟”，这也是染菌可能性之一，对此应在打料泵后装置筛板过滤器来解决。[2] 笔者在实践中还发现有因物料发霉而造成染菌的情况，这样即使该批发酵液运转下去也会影响产量。
内部编号：AN-QP-HT158 版本/ 修改状态：01 / 00 The Procedures Or Steps Formulated T o Ensure The Safe And Effective Operation Of Daily Production, Which Must Be Followed By Relevant Personnel When Operating Equipment Or Handling Business, Are Usually Systematic Documents, Which Are The Operation Specifications Of Operators. 编辑：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 发酵罐操作规程通用范本
发酵罐操作规程通用范本 使用指引：本操作规程文件可用于保证本部门的日常生产、工作能够安全、稳定、有效运转而制定的，相关人员在操作设备或办理业务时必须遵循的程序或步骤，通常为系统性的文件，是操作人员的操作规范。资料下载后可以进行自定义修改，可按照所需进行删减和使用。 1、进罐前准备工作：清洗发酵罐；电极标定；装好pH电极、溶氧电极；放出蒸汽发生器中的污水；贮水箱中加满水；培养基配制好后倒入发酵罐，调至适当体积及pH；打开搅拌；检查罐上各种盖帽，旋紧。 2 灭菌操作： 2.1打开蒸汽发生器，机器自动进水，水位达到要求后开始加热。 2.2 打开蒸汽发生器后面的球阀。 2.3 夹层进汽预热。打开夹层进汽阀门，打开夹层排汽阀门，夹层开始进汽预热。打开排气阀，排出冷空气。待温度上升至95-
生物发酵罐安全操作规程 1.主要内容与适用范围 本规程规定了生物发酵罐的操作程序、安全要求和注意事项。2.操作程序 2.1操作前请认真检查冷水机、空压机、反应器、进出水管、气管情况。填好使用说明书。开机：先打开其他单元上的开关，再打开主机背后的开关。关机：先把控制器上所有单元的参数状态调到off，把进气开关打开后关机；关机时先关控制器后面的开关，再关其他单元上的开关。 2.2 从基座上取下发酵罐体，加入配好的培养基，盖好盖子，置高压灭菌锅中灭菌； 2.3 将灭好菌的发酵罐安装在基座上，连接好传感器接口，接通保温套的上下水； 2.4 设定好参数，开启电源、空气压缩机和记录仪，观察各设备是否正常运行，如有异如常要即时调整； 2.5 设备运行过程中要经常观察设备运转情况，如有异常要即时调整； 2.6 发酵结束后，关闭电源、水源，放出发酵液，从基座上取下发酵罐洗净后重新安装在基座上； 2.7 将设备擦拭干净，盖好防尘布罩，并做好设备使用登记。
生物发酵罐维护保养规程 1.主要内容与适用范围 本规程规定了生物发酵罐的维护要求、保养要求。 2.维护保养要求 2.1 保护本设备外壁，禁止用酸碱液清洗； 2.2 漆层、保护层脱落面积之和不得大于总面积的5%，否则应按《医用设备、管路涂色规定》的要求，重新涂刷（处理）； 2.3搅拌、轴封、空气和蒸汽管道、阀门的标志色标及保温层应保持完整； 2.4 本机外壁、蒸汽阀门应随时清除锈点。 2.5 应定期对疏水阀及蒸汽阀门进行检查，如有损坏应及时更换。2.6 每次开汽前、开汽后应将旁通阀门完全打开，将罐体夹层内冷凝水完全排尽后，方能正常操作。 2.7 对罐体进行检查，查有无裂纹、焊体脱落等。 2.8应定期对涡轮、涡杆进行润滑。 2.9每半年对转轴进行清洗，或更换轴承、添加润滑脂。 2.10禁止设备带病、带伤运行，应随时注意仪表精度量否合乎生产要求，并定期校验。 2.10 发现管路、静密封点、泄漏应立即处理； 2.11 禁止私拆、私改设备； 2.12 检修中应按本设备的检修规程的技术要求拆、洗、换、装；2.13 检修中禁止使用不当的工具，禁止用暴力拆装部件。 2.14 操作过程中发现异常或发生事故，应立即中止操作，切断水、电、气、汽源，并报主管人员处理，禁止隐慝不报，禁止私自拆修； 2.15 非本机持证操作人员不得操作本机；禁止在本机运行时脱岗； 2.16 注意控制蒸汽压力和温度。 2.17 仪器不用时，应切断电源，并用防尘罩罩好。 2.18 每月进行一次仪器的维护保养，并填写维护记录。
目录 前言 (1) 第一章、概述 (2) 1.1、柠檬酸 (2) 1.2、柠檬酸的生产工艺 (2) 1.3、机械搅拌通风发酵罐 (3) 1.3.1、通用型发酵罐的几何尺寸比例 (3) 1.3.2、罐体 (3) 1.3.3、搅拌器和挡板 (3) 1.3.4、消泡器 (4) 1.3.5、联轴器及轴承 (4) 1.2.6、变速装置 (4) 1.3.7、通气装置 (4) 1.3.8、轴封 (5) 1.3.9、附属设备 (5) 第二章、设备的设计计算与选型 (5) 2.1、发酵罐的主要尺寸计算 (5) 2.1.1、圆筒体的内径、高度与封头的高度 (5) 2.1.2、圆筒体的壁厚 (7) 2.1.3、封头的壁厚 (7) 2.2、搅拌装置设计 (8) 2.2.1、搅拌器 (8) 2.2.2、搅拌轴设计 (8) 2.2.3、电机功率 (10) 2.3、冷却装置设计 (10) 2.3.1、冷却方式 (10) 2.3.2、冷却水耗量 (10) 2.3.3、冷却管组数和管径 (12) 2.4零部件 (13) 2.4.1 人孔和视镜 (13) 2.4.2 接管口 (13) 2.4.3、梯子 (15) 2.5发酵罐体重 (15) 2.6支座的选型 (16) 第三章、计算结果的总结 (16) 设计总结 (17) 附录 (18) 符号的总结 (18) 参考文献 (19)
生物工程设备课程设计任务书 一、课程设计题目 “1000m3的机械搅拌发酵罐”的设计。 二、课程设计内容 1、设备所担负的工艺操作任务和工作性质，工作参数的确定。 2、容积的计算，主要尺寸的确定，传热方式的选择及传热面积的确定。 3、动力消耗、设备结构的工艺设计。 三、课程设计的要求 课程设计的规模不同，其具体的设计项目也有所差别，但其基本内容是大体相同，主要基本内容及要求如下： 1、工艺设计和计算 根据选定的方案和规定的任务进行物料衡算，热量衡算，主体设备工艺尺寸计算和简单的机械设计计算，汇总工艺计算结果。主要包括： （1）工艺设计 ①设备结构及主要尺寸的确定（D，H，H L ，V，V L ，Di等） ②通风量的计算 ③搅拌功率计算及电机选择 ④传热面积及冷却水用量的计算 （2）设备设计 ①壁厚设计（包括筒体、封头和夹套） ②搅拌器及搅拌轴的设计 ③局部尺寸的确定（包括挡板、人孔及进出口接管等） ④冷却装置的设计(包括冷却面积、列管规格、总长及布置等) 2、设计说明书的编制 设计说明书应包括设计任务书，目录、前言、设计方案论述，工艺设计和计算，设计结果汇总、符号说明，设计结果的自我总结评价和参考资料等。 3、绘制设备图一张 4、设备图绘制，应标明设备的主要结构与尺寸。
发酵罐安全操作流程 Prepared on 24 November 2020
发酵罐安全操作流程 一、准备工作 1、检查蒸汽发生器，确保已开启； 2、检查空气源，保证供气压力在~之间，相对湿度应小于60%；再调节空 气减压阀，使其出口压力在~之间； 3、检查各管道、阀门是否有泄漏，进料口、补料口硅胶垫是否需要更换， 如有请及时修整； 4、检查各压力表是否归零，不能归零的予以更换； 5、检查罐内是否清洗干净； 6、查看控制系统、传动系统是否良好； 7、检查完毕进行打压试漏：压力保持30min，如果出现压力下降，请用肥 皂水查找泄漏点，并进行修复； 8、安装已标定的PH电极、溶氧电极等其他检测设备，确保已安装到位、螺母旋紧； 9、检查一切无问题，如实填写记录并签字； 二、空气过滤器消毒 1、首先关闭空气过滤器前的进蒸汽阀，缓慢卸掉空气过滤器内压力； 2、打开蒸汽过滤器下端的排污阀（排净冷凝水后微开），缓缓开启蒸汽 阀，排净管道内冷凝水后调整蒸汽阀大小，保证蒸汽压力以上； 3、打开空气过滤器下端的排污阀，慢慢打开过滤器前的蒸汽阀，待排尽冷 凝水后排污阀微开；
4、开启过滤器后的排气阀门，通过调整其与蒸汽阀的大小，维持压力~消毒 30min； 5、消毒结束调小排气阀与排污阀的开度，迅速关闭蒸汽阀同时打开进空气 阀（换气过程中保证压力不掉零），调整空气阀大小保持压力在~，以便吹干空气过滤器； 6、约20~30min过滤器吹干后（过滤器外壁温度降至常温，手试吹出的空气 干燥、细腻、滑润），关闭过滤器下端的排污阀及排气阀，保持正压； 三、罐空消 1、首先打开夹套下端的排水阀，排尽夹套中的水； 2、依次打开取样阀、蒸汽阀，排尽管道内冷凝水后将取样阀转为微开；稍 开罐排气阀，再缓慢开启罐底隔膜阀使蒸汽徐徐进入发酵罐； 3、在灭菌过程中时刻注意并控制罐压在~内，罐压的控制通过蒸汽阀和排气 阀来实现； 4、空消30~50min后，关闭蒸汽阀和罐底隔膜阀，关闭后压力会迅速下降， 为防止罐内产生负压，需将进空气阀打开，维持罐压~或者压力下降至零时将排气阀打开自然冷却；待温度降至80℃以下时排尽罐内冷凝水； 四、实消 1、将标定好的PH电极、溶氧电极等检测设备安装，检查确保安装到位，旋紧螺母； 2、关闭罐底隔膜阀，微通风、开低转速，按工艺要求将配制好的培养基加 入罐内，检查无漏加原料后将加料口螺母适度拧紧；
课程设计 课程名称:生物工程设备课程设计 题目名称:100M3机械搅拌通风发酵罐班级: 学号: 姓名: 指导老师： 年月日
大学课程设计任务书 一、课程设计的内容 机械搅拌发酵罐、气升式发酵罐、动植物细胞培养反应器，或者产品分离设备等的设计（任选一）。 机械搅拌发酵罐： 25m3,50m3,75m3,100m3,125m3,150m3 气升式发酵罐: 50m3,75m3,100m3,125m3,150m3,200m3 气升式光生物反应器：15升，30升，50升。 该设备可以用于发酵生产以下产品：PHA，谷氨酸，柠檬酸，淀粉酶，糖化酶，抗生素，抗体及紫草细胞等（任选一）。也可以进行相应分离设备的设计。 根据设备所担负的工艺操作任务和工作性质，确定工作参数；容积的计算，主要尺寸的确定，传热方式的选择及传热面积的确定；动力消耗、设备结构的工艺设计。 二、课程设计的要求与数据 课程设计的规模不同，其具体的设计项目也有所差别，但其基本内容是大体相同，主要基本内容及要求如下： 1）人员分组及分工 建议以4－6人一小组，每组题目略有不同，每组完成全部设备工艺设计，每人应当完成一个主体设备的工艺及结构设计，若干典型辅助设备选型设计。 2）工艺设计和计算
根据选定的方案和规定的任务进行物料衡算，热量衡算，主体设备工艺尺寸计算和简单的机械设计计算，汇总工艺计算结果。 3）设计说明书的编制 设计说明书应包括设计任务书，目录、前言、设计方案论述，工艺设计和计算，设计结果汇总、符号说明，设计结果的自我总结评价和参考资料等。 绘制设备图一张。设备图采用工程制图或计算机AUTOCAD绘制。简装图应标明设备的主要结构与尺寸。 三、课程设计应完成的工作 1．课程设计说明书（纸质版和电子版）各1份 2．设备装配图（A2号图纸420*594mm）1张 四、课程设计进程安排 五、应收集的资料及主要参考文献 1、梁世中.生物工程设备.北京，中国轻工业出版社，2004
一、电控箱面板上按钮和指示灯说明 电控柜面板图 在电控箱面板上有以下按钮和指示灯：进料阀开、进料阀关、排料阀开，排料阀关，系统运行和系统停止以及急停。具体的使用说明如下： 1、进料阀开/关：当按下进料阀开按钮时，进料电动阀打开，当阀门全部打开后， 进料阀开的按钮上的绿色指示灯亮，同时进料泵自动启动，当按下进料阀关时，进料阀关闭，同时进料泵停，当进料阀完全关闭后，进料阀关的按钮上的红色指示灯亮。 2、排料阀开/关：当按下排料阀开按钮时，排料电动阀打开，当阀门全部打开后， 排料阀开的按钮上的绿色指示灯亮；当按下排料阀关时，排料阀关闭，当排料阀完全关闭后，排料阀关的按钮上的红色指示灯亮。
3、排料阀开/关：当按下系统运行按钮后，整个系统按照设定的参数自动运行， 同时系统运行指示灯亮；当按系统停止按钮后，系统停止运行，同时系统停止运行指示灯亮。 4、急停按钮：出现紧急情况时可以按下急停按钮，使整个系统停机。 二、触摸屏上相应的参数设定说明 主画面 1、系统上电后，触摸屏自动进入主画面，此画面中显示发酵罐内 当前的温度，压力以及搅拌的转速和热水罐的温度以及液位状态；进出料状态也在此画面中显示。按下参数设定键进入参数设定画面。
参数设定一 2、在此画面中设定热水罐和发酵罐的工作参数，说明如下：（参数 都在系统运行时生效） 1）热水罐加热器启动/停止温度：当热水管内温度低于启动温度时，并且热水罐内的水位超过了中液位时，电加热器自动启动，加热到设定的停止温度后，电加热器自动停止运行。注意：停 止温度应大于启动温度。 2）发酵罐加热泵启动/停止温度：当发酵罐内的温度低于启动温度时，并且热水罐内的水位超过了中液位时，加热泵启动循环， 给发酵罐加热，当温度到停止温度时，加热泵停止。注意：停 止温度应大于启动温度。 3）发酵罐排气阀开/关压力：当发酵罐内的压力大于开阀压力时，排气电磁阀自动打开，当发酵罐内压力降到关阀压力时，排气 电磁阀自动关闭。注意：开阀压力应大于关阀压力。 4）搅拌器转速设定：通过此参数来设定变频器的频率。从而设定发酵罐搅拌器的转速。 按下一页进入参数设定二画面，按返回，回到主画面。