第六章发酵罐及附属设备(1)

内蒙古科技大学课程设计题目：年产350吨土霉素发酵罐设计学院：数理与生物工程学院班级：10级生物工程（1）班指导老师：郑春丽学生姓名：学号：土霉素是一种广谱抗生素，有一定的副作用。

目前，中国已经成为世界上最大的土霉素生产国，占世界产量70%，主要应用与畜牧业。

土霉素是微生物发酵产物，在国内土霉素提取工艺为用草酸或磷酸做酸化调节PH值，利用黄血盐-硫酸锌做净化剂协同去除蛋白质等高分子杂质，然后用122#树脂脱色进一步净化土霉素滤液,最后调pH至4.8左右结晶得到土霉素碱产品。

本次设计也按照这个工艺流程，分为三级发酵、酸化、过滤、脱色、结晶、干燥等。

由于时间有限及设计要求，此次仅设计年产350吨土霉素的发酵罐和其上相关必要设备。

第一章绪论1.1节引言 (3)1.2节设计目标任务 (4)1.3节设计基本内容 (5)第二章物料衡算2.1节总物料衡算 (6)2.2节发酵工序物料衡算 (6)第三章设备选型3.1.发酵罐的选型 (10)3.2生产能力、数量和容积 (10)第四章接管设计4.1冷却面积的计算 (12)4.2 搅拌器设计 (12)4.3 搅拌轴功率的确定 (13)4.4设备结构的工艺设计 (15)4.5发酵罐壁厚的计算 (19)第五章设计结果与讨论 (21)第六章发酵罐结构图 (22)第七章结论 (23)参考文献第一章 绪论1.1 引言：土霉素Terramycin (Oxytetracycline)是四环类抗生素，其在结构上含有四并苯的基本母核，随环上取代基的不同或位置的不同而构成不同种类的四环素类抗生素。

分子式如图一所示，化学名：6-甲基-4-（二甲氨基）-3,5,6,10,12,12a-六羟基-1,11二氧代-1,4,4a,5,5a,6，11,12a-八氢-2-并四苯甲酰胺。

土霉素属四环素类抗生素，广谱抑菌剂。

许多立克次体属、支原体属、衣原体属、螺旋体对其敏感。

其他如放线菌属、炭疽杆菌、单核细胞增多性李斯特菌、梭状芽孢杆菌、奴卡菌属、弧菌、布鲁菌属、弯曲杆菌、耶尔森菌等亦较敏感。

发酵工程》理论教学大纲一、课程说明课程编号：学时：64 学分数：4适用专业：生物技术及应用课程类型：必修课先修课程：生物化学、微生物学二、课程教学目的与要求：《发酵工程》课程是生物技术专业的必修课。

通过本课程的学习，使学生在生物化学、微生物学等课程的基础上，系统的掌握发酵工程的基本理论、基本知识和基本技能，建立较深刻的微生物学观点，形成科学的思维方式。

同时要求学生能了解现代发酵工程理论和技术的新发展。

三、课程教学基本内容及学时分配第一章绪论（2学时）知识点：发酵工程的概念；发酵工程的发展简史；发酵工程的基本内容；发酵工程的后处理。

重点：发酵的概念；发酵工程简史；发酵工程的应用。

难点：发酵工程的一般过程。

学生掌握要点：发酵工程的发展史中四个时代和发酵工程应用领域。

第二章工业发酵菌种的选育（4 学时）知识点：菌种的来源；发酵高产菌种选育；菌种退化和菌种保藏。

重点：微生物选择性分离；自然选育和诱变育种。

难点：诱变育种的方法。

学生掌握要点：自然选育和诱变育种技术。

第三章工业发酵培养基（2 课时）知识点：发酵营养基质的组成；工业发酵中营养基质的种类；工业发酵中营养基质的选择；工业发酵中营养基质的配制方法。

重点：掌握工业发酵用培养基的要求、培养基的构成以及培养基各组分的作用；掌握影响培养基质量的因素及控制措施；熟悉淀粉糖的制备原理、方法和工艺过程。

难点：影响培养基质量的因素及控制措施；淀粉糖的制备原理、方法和工艺过程。

第四章工业发酵过程灭菌（4 课时）知识点：常用的灭菌方法；培养基与发酵设备的灭菌；空气除菌。

重点：掌握微生物热死动力学；掌握影响灭菌效果的因素及控制方法；重点掌握分批灭菌和连续灭菌的工艺过程及操作要点；掌握空气介质过滤除菌的工艺过程。

难点：无菌空气的制备方法和要点。

学生掌握要点：分批灭菌和连续灭菌的工艺过程及操作要点；无菌空气的制备方法和要点。

第五章种子扩大培养（2 课时）知识点：种子制备工艺，影响种子质量的因素重点：影响种子质量的因素，工业发酵种子扩大培养的工艺过程及操作要点。

发酵罐安全操作规程发酵罐是一种用于进行微生物发酵工艺的设备，安全操作规程对于确保人员和设备的安全至关重要。

以下是一个关于发酵罐安全操作规程的2000字篇幅。

第一章：总则1.1 目的发酵罐安全操作规程的目的是为了确保发酵过程中可以预防和控制危险，保障人员的安全和健康，保护设备的正常运行，降低事故发生的风险。

1.2 适用范围本操作规程适用于所有使用发酵罐进行微生物发酵工艺的工作人员和相关人员。

第二章：基本要求2.1 人员培训2.1.1 所有使用发酵罐的工作人员必须接受相关的安全培训，了解发酵罐的基本操作和安全要求。

2.1.2 操作人员必须具备一定的发酵技术和安全知识，并经过定期培训和考核。

2.2 安全设施2.2.1 发酵罐周围应设有明显的安全警示标识，包括发酵罐的危险性提示、禁止入内提示等。

2.2.2 发酵罐工作区域应设置围栏或其他有效的隔离措施，限制无关人员进入。

2.2.3 发酵罐操作区域应保持干净整洁，无杂物堆放。

2.3 发酵罐设计和安装2.3.1 发酵罐的设计和制造必须符合相关的安全标准和规范。

2.3.2 发酵罐在安装前必须经过严格的检查和测试，确保其正常运行和安全性。

2.4 操作前准备2.4.1 操作人员必须仔细阅读发酵罐的操作说明书，并了解发酵过程中可能遇到的风险和应急处理措施。

2.4.2 在操作前，操作人员必须进行个人防护装备的佩戴，包括防护眼镜、防护手套、工作服等。

第三章：操作流程3.1 发酵罐启动前检查3.1.1 检查发酵罐的电气设备和仪表是否正常运行。

3.1.2 检查发酵罐的液位、温度、压力等参数是否在正常范围内。

3.1.3 检查发酵罐的进料管道和排放管道是否畅通。

3.2 发酵罐运行操作3.2.1 打开发酵罐的供气阀门，保证发酵物质能够正常进行气体交换。

3.2.2 根据工艺要求，加入适量的发酵基质和营养物质。

3.2.3 控制发酵罐的搅拌速度和温度，确保发酵过程进行顺利。

3.3 发酵罐停机操作3.3.1 在停机前，逐步减少发酵罐的搅拌速度和温度。

发酵设备发酵罐的一些操作资料发酵设备是在发酵工艺中起着关键作用的设备之一，发酵罐作为其中的重要组成部分，其操作资料涉及到了罐体结构、加料方式、发酵参数控制以及卫生操作等方面。

下面将详细介绍发酵罐的操作资料。

一、发酵罐的结构发酵罐一般包括罐体、罐盖、搅拌装置、换热装置、温度控制装置、通风装置等。

1.罐体：通常采用不锈钢材料制成，具有耐腐蚀、易清洗、密封性好等特点。

2.罐盖：一般采用弹性密封结构，并设有进、出料口、观测窗等，便于操作和监视发酵过程。

3.搅拌装置：用于将发酵物料进行混合均质，通常采用搅拌桨或搅拌叶片结构。

4.换热装置：用于对发酵过程中产生的热量进行控制，一般采用冷却水或蒸汽加热。

5.温度控制装置：一般通过设置传感器和温控仪表来测量和控制发酵罐内的温度。

6.通风装置：用于控制发酵罐内的气氛，通常采用空气过滤器和气体排放装置。

二、发酵罐的加料方式发酵罐的加料方式分为连续加料和间歇加料两种。

1.连续加料：适用于定量加料的发酵过程，可以通过设定流量计和阀门来控制加料的速度和量。

2.间歇加料：适用于不定量加料的发酵过程，通常按一定时间间隔进行加料，可以通过设定加料时间和加料次数来控制。

三、发酵罐的发酵参数控制发酵过程中的参数控制对于产酒效果的影响至关重要，以下是一些常见的发酵参数。

1.温度控制：根据不同的发酵物料和酵母菌的要求，设定合适的发酵温度，通常在20-30摄氏度之间。

2.pH值控制：根据发酵物料中的酸碱性成分，设定合适的pH值范围，保持酵母菌的正常生长和发酵活性。

3.氧气供应：通过调整通风装置，控制发酵罐内的氧气供应量，保证酵母菌的呼吸和代谢过程。

4.液位控制：设置液位控制装置，保持发酵罐内的发酵物料稳定，防止液位过高或过低影响发酵过程。

四、卫生操作卫生操作是保证发酵罐内发酵物料质量和食品安全的关键环节，以下是一些常见的卫生操作。

1.发酵罐清洗：在每次发酵过程结束后，清洗发酵罐内的残留物，以防止交叉污染。

第六章发酵罐操作与灭菌技术引言：发酵罐是微生物发酵工程中最基础且最重要的设备之一，其操作与灭菌技术对于发酵过程的成功与否有着至关重要的影响。

为了提高生产效率和产品质量，发酵罐的操作和灭菌技术需要不断地进行优化和改进。

本文将系统地介绍发酵罐的操作与灭菌技术的相关知识，并分析其在发酵过程中的应用。

一、发酵罐操作技术1.发酵罐的选择在选择发酵罐时，应根据发酵过程的具体要求和生产规模来确定罐体的尺寸和材质。

常见的发酵罐材质有不锈钢、玻璃钢等。

选择合适的发酵罐对于提高产量和降低生产成本具有重要意义。

2.发酵罐的运行参数控制发酵过程中的关键参数包括温度、pH值、氧气浓度等。

对于不同的微生物菌株和发酵产物，这些参数的范围和控制策略各有不同。

通过合理地控制这些参数，可以提高发酵产物的产量和纯度。

3.发酵罐的通气与搅拌发酵过程中需保证罐内的氧气供应与混合效果，以满足微生物的生长需求。

通气方式有机械通气和气体曝气两种。

搅拌方式可以采用机械搅拌或气体涡流搅拌，以保证菌体和培养基的均匀悬浮。

二、发酵罐灭菌技术1.发酵罐灭菌的目的发酵罐中的微生物菌种和杂菌对发酵过程有着很大的影响，因此需要进行灭菌处理。

灭菌的目的是杀灭或去除罐内的微生物，使得发酵罐内只存在我们需要的发酵菌种。

2.发酵罐灭菌方法常见的发酵罐灭菌方法包括热力灭菌、化学灭菌和生物灭菌。

热力灭菌是最常用的方法，可以通过高温蒸汽或压力高温进行。

化学灭菌则通过化学药剂的使用来实现，如过氧化氢、乙醛等。

生物灭菌是指利用其他微生物菌株对发酵罐中的有害菌进行竞争和抑制。

3.发酵罐灭菌效果评价对于发酵罐灭菌效果的评价标准包括杂菌滴数、菌落总数和菌株种类等。

通过定期对发酵罐内的样品进行采集和分析，可以评估灭菌效果，并及时采取补救措施。

结论：发酵罐的操作与灭菌技术是影响发酵过程成功与否的重要因素。

通过合理的罐体选择、运行参数控制和通气搅拌等操作技术，可以提高发酵过程的产量和质量。

100L发酵罐及附属设备操作使用规程一、使用前的技术准备1-1上岗前的技术培训：发酵罐是机电一体化的高科技设备，因此，操作人员上岗前必须经过技术培训，使他们熟悉整个系统的工作原理以及管路、阀门的操作程序。

并对空压机、蒸汽发生器能正确安全操作使用。

未经培训的人员，不得单独上岗操作。

1-2设备使用之前，应先检查电源是否正常，空压机、蒸汽发生器、冷却水循环系统是否能正常工作。

1-3检查系统上的阀门、接头及紧固螺钉是否拧紧。

1-4pH电极、溶氧电极、补料等系统应根据使用说明检查、校正。

1-5在进行发酵生产之前最好进行LB空培养，验证设备的无菌性能是否达到标准。

1-6检查电机能否正常运转。

电磁阀能否正常吸合。

1-7发酵罐及管路灭菌时，涉及到蒸汽的使用，蒸汽管道和阀门要做出特殊标示，灭菌过程中要时刻注意各设备及管道压力表数值，不要超过0.15Mpa。

保证人员安全。

二、发酵前准备2-1罐内清洗及严密度检查1.关闭罐上空气入罐阀，开启排气阀，使罐内压力放至零点。

2.开启罐盖，关闭罐上排气阀。

3.开启空气进气阀置换罐内气体后，用水冲洗罐内，并保持各个部位冲洗干净。

4.盖紧罐盖，开启空气入罐阀，关闭罐上排气阀，使罐压升至0.15Mpa以上进行压水。

5.开启压出管放水阀，向罐外放水。

放水结束后，关闭放水阀。

利用罐内空气压力，进行罐上各法兰、焊缝、阀门连接等处的严密度检查。

先半开转子流量计前蓝色阀门A229，再全开转子流量计后蓝色阀门A222，关闭空气过滤器排污阀V261及灭菌阀，打开空气进罐阀A221，关闭发酵罐尾气阀V461、V413，全开电磁阀V412，将罐压升至0.15-0.2Mpa 后，关闭空气进罐阀A221，保压时间至少1h。

确认发酵罐及管路无泄漏即可正常使用。

2-2罐内设备检查1.关闭空气入罐阀，开启排气阀，使罐压放至零点，打开罐盖，关闭排气阀。

2.检查空气分布管、罐内管路是否牢固，罐内是否有杂物，搅拌浆叶连接是否牢固，机封与大轴间是否漏油，搅拌浆支架连接是否牢固。