通风发酵罐

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。

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 = πD2 (H+h1/3+h2/3) / 4V = 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：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）图2水力喷射洗涤装置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）图3机械搅拌发酵罐一）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。

200立方米机械搅拌通风发酵罐设计方案设计方案：200立方米机械搅拌通风发酵罐一、设计目标1.发酵罐容积为200立方米，确保能够达到大规模发酵的要求；2.设计可实现机械搅拌和通风两个功能，保证发酵过程中充分混合和氧气供应；3.确保发酵过程的操作简便、稳定可靠，并且具备良好的节能性能；4.满足卫生标准，保证发酵罐内部的洁净环境；5.设计具备可持续发展特点，符合环保要求。

二、设计内容1.发酵罐结构设计：a.发酵罐采用圆柱体结构，罐体材料选用不锈钢，具有良好的耐腐蚀性能；b.罐体壁厚度符合设计要求，保证罐体的强度和稳定性；c.设计合理的进出料口和观察窗口，方便操作和监测发酵过程；d.安装适当数量的温度传感器和pH传感器，实时监测发酵过程中的温度和酸碱度；e.罐顶设计可拆卸，方便维护和清洁。

2.机械搅拌设计：a.选择适当尺寸和功率的搅拌器，确保能够充分搅拌发酵物料；b.搅拌器安装在罐体底部，支持搅拌叶片可调节的设计，以适应不同的搅拌要求；c.搅拌器动力源采用电动机，具备可调速功能，以符合不同阶段的搅拌需求；d.搅拌器与罐壁的间隙适当，以减少搅拌时的能量损失。

3.通风设计：a.罐体设计适当数量和位置的通风口，以保证发酵物料在发酵过程中的氧气供应；b.通风设备采用低噪音、高效率的通风机，确保能够提供充足的氧气；c.设计合理的通风系统，保证发酵罐内对流的循环，并且可以适应不同阶段的通风需求。

4.温控系统设计：a.安装温度传感器和控制器，监测和调节发酵过程中的温度；b.配备加热装置和制冷设备，以实现对发酵物料温度的控制；c.控制系统具备自动控制和报警功能，以确保发酵过程的稳定性。

5.卫生设计：a.罐内表面设计光滑，易于清洗；b. 安装CIP(Cleaning In Place)系统，方便对罐内进行高效清洗和消毒；c.安装合适数量和位置的排污口，便于清除废液和残渣。

6.节能设计：a.选择高效的搅拌器和通风设备，以减少能量消耗；b.利用余热回收系统，将发酵产生的热能用于加热或其他用途。

《发酵罐的常见分类》机械搅拌通风发酵罐，这可是发酵罐里的老大哥。

就像乐队里的指挥，搅拌器在里面起着关键作用，让物料混合得更均匀。

啤酒厂用这种发酵罐生产啤酒，那出来的啤酒口感醇厚，香气扑鼻，你说厉害不？气升式发酵罐，就像一个神奇的喷泉。

空气从底部进去，像喷泉喷水一样，带着发酵液上升，让发酵顺利进行。

在生产单细胞蛋白的时候，用这种发酵罐效率可高啦，就像开了挂一样，产量蹭蹭往上涨。

自吸式发酵罐，它就像一个贪吃蛇。

自己能吸入空气，就像贪吃蛇吃豆子一样把空气吃进去，为发酵提供氧气。

在一些小型的制药厂，用这种发酵罐来生产抗生素，成本低又实用，老板笑得合不拢嘴。

塔式发酵罐，这就像一座高楼大厦。

物料从顶部进去，像人在高楼里一层一层往下走一样，在里面慢慢发酵。

在生产柠檬酸的时候，塔式发酵罐发挥了大作用，那生产出来的柠檬酸质量好得没话说，客户都抢着要。

喷射自吸式发酵罐，它像一把强力的喷枪。

把空气和发酵液喷射出去又吸回来，让它们充分混合。

在生产酶制剂的时候，这种发酵罐能让酶的产量大幅提高，就像找到了宝藏一样，工人都觉得神奇。

伍式发酵罐，这是个独特的家伙。

它结合了搅拌和气升的特点，就像混血儿一样有优势。

在生产一些特殊的生物制品时，伍式发酵罐表现出色，那些生物制品的质量和产量都让人满意，研究员都对它竖起大拇指。

外循环发酵罐，就像一个循环的小世界。

发酵液在罐外循环，就像水流在河道里循环一样，能更好地控制发酵条件。

在生产氨基酸的时候，外循环发酵罐能精准控制温度和酸碱度，生产出来的氨基酸品质一流，市场上可受欢迎啦。

内循环发酵罐，这像一个内部的游乐场。

发酵液在罐内循环流动，像孩子们在游乐场里跑来跑去。

在生产维生素的时候，内循环发酵罐让维生素的合成更稳定，就像有了一个稳定的生产小环境，效果超棒。

膜式发酵罐，它像一个精密的筛子。

利用膜来控制物质的进出，就像筛子筛东西一样。

在生产一些高纯度的生物产品时，膜式发酵罐能把杂质挡在外面，得到的产品纯度高得惊人，那质量简直无敌了。

发酵实验(二)实验八 3 M3机械搅拌通风发酵罐结构的认识机械搅拌通风发酵罐在制药、生物制品的生产开发中起着特别重要的作用。

在众多类型的发酵设备中,兼具通气又带机械搅拌的标准式发酵罐用途最为普遍,广泛使用于抗生素、氨基酸、有机酸、酶制剂等领域,在生物制品工厂广泛使用。

据不完全统计,占发酵罐总数的70%-80%,故又称通用式发酵罐。

一、实验目的通过实地观察,了解机械搅拌式发酵罐的内部结构组成,各装置的配备安装及功能。

二、实验原理机械搅拌式发酵罐主体包括罐身、搅拌器、轴封、消泡器、中间轴承,空气分布器、挡板、冷却装置、人孔等,配套装置:各工艺参数监测系统、空气除菌系统、蒸汽热力系统等。

发酵罐主体各装置依据设计规范达到各自设置的作用。

三、实验设备3M3机械搅拌通风发酵罐.四、实验方法与步骤1. 打开人孔及内视灯观察以下各装置。

1.1罐体的材料、高径比、封头形式。

1.2搅拌器组数、叶轮类型。

1.3挡板的组数及安装。

1.4空气分布装置的形式。

1.5轴封的类型和结构。

1.6消泡装置类型和安装。

1.7冷却装置的类型。

1.8进料、进气、排料、出料、取样装置。

1.9加热、冷却装置。

1.10压力、温度、pH、溶氧控制接口。

2. 作出3 M3机械通风搅拌式生物反应器的结构示意图3. 考察本设备配备的蒸汽系统组成。

4. 考察本设备所配备的空气除菌系统组成,并作出空气除菌流程示意图。

五、实验结果1.作出3 M3机械通风搅拌式生物反应器的结构示意图,标注以上各装置名称。

五、思考题 1.小型和大型生物反应器设计上有什么不同点?2.本设备所选用的搅拌叶轮、机械消泡装置、冷却装置分别为何种形?除此之外分别还有哪些类型?3.本设备配备的蒸汽系统蒸汽生产量多大?4.本设备所配备的空气除菌系统为几级?分别采用何种过滤器?实验九 3 M3机械搅拌通风发酵罐的操作发酵车间实地训练是培养技能型人才,增强工程意识的必要途径。

通过中试发酵设备全方位的直接操作真正提高学生的适应能力和实战技能。

发酵罐简介（图）进行微生物深层培育的设施统称发酵罐。

一个优良的发酵装置应具有严密的结构，良好的液体混和性能，较高的传质、传热速率，同时还应具有配套而又牢靠的检测及掌握仪表。

由于微生物有好氧与厌氧之分，所以其培育装置也相应地分为好氧发酵设施与厌氧发酵设施。

对于好氧微生物，发酵罐通常采纳通气和搅拌来增加氧的溶解，以满意其代谢需要。

依据搅拌方式的不同，好氧发酵设施又可分为机械搅拌式发酵罐和通风搅拌式发酵罐。

机械搅拌式发酵罐机械搅拌式发酵罐是发酵工厂常用类型之一。

它是采用机械搅拌器的作用，使空气和发酵液充分混合，促进氧的溶解，以保证供应微生物生长繁殖和代谢所需的溶解氧。

比较典型的是通用式发酵罐和自吸式发酵罐。

通用式发酵罐通用式发酵罐是指既具有机械搅拌又有压缩空气分布装置的发酵罐。

由于这种型式的罐是目前大多数发酵工厂最常用的，所以称为“通用式”。

其容积可自2 0L~200m3,有的甚至可500m3o（不同类型通用式发酵罐）自吸式发酵罐自吸式发酵罐罐体的结构大致上与通用式发酵罐相同，主要区分在大搅拌器的外形和结构不同。

自吸式发酵罐使用的是带中心吸气口的搅拌器。

搅拌器由从罐底向上伸人的主轴带动，叶轮旋转时叶片不断排开四周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，并马上通过导轮向罐壁分散，经挡板折流涌向液面, 匀称分布。

空气吸人管通常用一端面轴封与叶轮连接，确保不漏气。

通风搅拌式发酵罐在通风搅拌式发酵罐中，通风的目的不仅是供应微生物所需要的氧，同时还采用通人发酵罐的空气，代替搅拌器使发酵液匀称混合。

常用的有循环式通风发酵罐和高位塔式发酵罐。

循环式通风发酵罐系采用空气的动力使液体在循环管中提升，并沿着肯定路线进行循环，所以这种发酵罐也叫空气带升式发酵罐或简称带升式发酵罐。

带升式发酵罐有内循环和外循环两种，循环管有单根的也有多根的。

与通用式发酵罐相比，它具有以下优点：①发酵罐内没有搅拌装置，结构简洁，清洗便利，加厂简洁；②由于取消了搅拌川的电机，而通风量与通用式发酵罐人致相等，所以动力消耗有很大降低。