好氧发酵罐信息
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发酵罐简介(图)进行微生物深层培养的设备统称发酵罐。
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可靠的检测及控制仪表。
由于微生物有好氧与厌氧之分,所以其培养装置也相应地分为好氧发酵设备与厌氧发酵设备。
对于好氧微生物,发酵罐通常采用通气和搅拌来增加氧的溶解,以满足其代谢需要。
根据搅拌方式的不同,好氧发酵设备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。
它是利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,以保证供给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500m3。
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,主要区别在大搅拌器的形状和结构不同。
自吸式发酵罐使用的是带中央吸气口的搅拌器。
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周围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,吸人的空气与发酵液充分混合后在叶轮末端排出,并立即通过导轮向罐壁分散,经挡板折流涌向液面,均匀分布。
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给微生物所需要的氧,同时还利用通人发酵罐的空气,代替搅拌器使发酵液均匀混合。
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利用空气的动力使液体在循环管中上升,并沿着一定路线进行循环,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,结构简单,清洗方便,加厂容易;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。
高温好氧发酵罐简介高温好氧发酵罐是一种用于生物质能源转化和有机废弃物处理的装置。
它利用微生物的代谢活性,在高温和有氧条件下将有机废物转化为可再生能源,如沼气和生物质燃料。
本文将介绍高温好氧发酵罐的工作原理、优点和应用前景。
高温好氧发酵罐示意图高温好氧发酵罐示意图工作原理高温好氧发酵罐主要分为三个部分:进料系统、发酵系统和产物收集系统。
1.进料系统:有机废物被输送到发酵罐中的进料口,通常通过输送带或输送管进行。
进料系统通常还包括分类和预处理设备,如破碎机和筛分机,以确保有机废物的均匀投入和颗粒大小的合适。
2.发酵系统:进料后,有机废物进入发酵罐的发酵室。
发酵室中有大量的好氧微生物,如细菌和真菌。
这些微生物在高温条件下进行代谢活动,将有机废物转化为可再生能源,同时产生热能。
发酵过程中,关键的参数包括温度、湿度和氧气供应。
为了保持适宜的微生物生长环境,通常需要监测和调节这些参数。
3.产物收集系统:发酵过程产生的主要产物是沼气,其中包含大量的甲烷和二氧化碳。
同时,还会产生一些液体或固体废弃物,这些废弃物可以进一步处理或用作肥料。
沼气可以通过管道系统收集,并转化为电力、热能或燃料。
优点高温好氧发酵罐相对于传统的发酵罐,具有以下优点:1.高效能源转化:高温好氧发酵罐能够将有机废物高效地转化为可再生能源,如沼气和生物质燃料。
这些能源可以替代传统的化石能源,减少温室气体排放和环境污染。
2.处理广泛的有机废物:高温好氧发酵罐适用于处理多种有机废物,例如农业废弃物、畜禽养殖废物、食品废弃物等。
通过将这些废物转化为能源,不仅减少了废物处理的负担,还可以获得经济效益。
3.高效的发酵过程:高温和好氧条件下,微生物代谢活性增强,发酵过程更加迅速和高效。
相较于低温好氧发酵罐,高温好氧发酵罐的处理速度更快,产量更高。
4.可控的操作参数:高温好氧发酵罐的温度、湿度和氧气供应可以通过自动控制系统进行监测和调节,以维持最适宜的微生物生长环境。
目录前言 (1)第一章、概述 (2)1.1、我酸 (2)1.2、賊酸的新工艺 (2)1.3、机械搅拌通风发酵罐 (3)1.3.1、通用型发酵罐的几彳可尺寸比例 (3)1.3.2、罐体 (3)133、搅拌器和挡板 (3)1.3.4、消泡器 (4)1.3.5、联轴器及轴承 (4)126、变速装置 (4)1.3.7、通气装置 (4)138、轴封 (5)139、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、圆筒体的径、高度与封头的高度 (5)2.1.2、圜筒体的壁厚 (7)2.1.3、封头的壁厚 (7)2.2、搅拌装置设计 (8)2.2.3、电痕率 (10)2.3、冷却装置设计 (10)2.3.1、 冷却方式 (10)2.3.2、 冷却水耗臺 (10)2.3.3、 冷却管组数和管径 (12)2.4零部件 (13)2.4.1人孔和视谯 (13)2.4.2 接管口 ................................................................. 13 243、梯子 (15)2.6支座的选型蹄总结 附录 (18)符号的总结 ...................................................................... 18 参考文献 . (20)生物工程设备课程设计任务书―、课程设计题目”1000计的机械搅拌发酵罐”的设计。
2.5®体重 ..................................................................15 16 第三章、计算结果的总、结 ............................................................16 17二课程设计容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。
第一章发酵车间设备得选型一,酵罐得设计谷氨酸发酵属于好氧型发酵,因此均用机械搅拌通风发酵罐进行生产。
现在主要根据设计工厂得年产量以及工艺计算,考虑到生产管理操作占地面积以及后续工程得配套方面,并通过对功率消耗利用率得分析。
本设计采用公称容积200立方米带有机械通风式发酵罐。
⑴,发酵罐型得设计1, 罐直径D 选高径比1:2 即 D/H = 1/2由 2 H=2D 取D=5m 则 V=196、25m32,封头发酵罐得封头有碟型与椭圆型两种。
椭圆型封头中得曲率半径变化就是连续得,其中应力就是均匀得,因而在同样条件下,椭圆型封头产生得应力比碟型小,但制造困难。
综合考虑本设计采用碟型封头。
由《化工设备机械设计基础》,得:D=5000mm h1=1240mm h2=60mmM=1、0748D2=26、87m2 V=0、1227 D3 =15、34m3 ⑴,发酵罐得容积:①公称容积指圆柱部分与底料容积之与V公称= V+ V=196、25+15、34=211、59 m3②罐得总容积V总= V+2 V=226、93 m3③罐得容积装料系数0、773V= 0、773V总=175、42 m3⑵高度①罐体高度h= H+=10000+=12600 mm=12、6 m②圆筒高度 H=10 m⑶表面积①圆柱得内表面积 M1==3、14=157 m2②罐得总表面积M=210、74 m23,罐壁厚得设计发酵罐在使用过程中,其内部承受一定得压力,如灭菌蒸汽压力,运转时得保压,搅拌时得震动及装液负荷等,同时考虑到各接管口得影响罐体应有一定得强度。
现取在过程中承受得最大压力0、4Mpa(表压)作为设计压力。
⑴罐圆柱体部分壁厚,可有下式计算其中:Pc :罐压 Di :罐径 :许用应力 :焊缝系数、=16 mm⑵封头壁厚标准碟型封头,参考《化工设备机械设计基础》第201页4,支座大型发酵罐由于重量大以及要求运转稳定,故采用裙式支座直接装在基础上。
BIOTECH-10BGZ型发酵罐发酵流程:管路说明:空气及其净化、蒸汽灭菌标定:1.PH电极标定:PH值大部分在7以下变化,先将电极洗净擦干,然后将电极浸入缓冲液pH4.01中,一获得稳定读数就立即将pH标零点设定到缓冲液的值。
将蒸馏水漂洗电极玻璃球泡部位,然后用软纸轻轻擦干,再浸入第二种缓冲液pH6.86缓冲液中,获得稳定读数后,用标定斜率纠正pH值。
如此反复2~3次,直至读数与被测试剂相同并稳定。
以上程序不得颠倒,否则不能获得有效的校准。
2.DO电极标定:将电极拔出浸于饱和的无水亚硫酸钠溶液中(或在罐内通氮气),待电极显示值稳定后标零点.实罐灭菌操作:1.启动:培养基90℃以上,开蒸汽冷凝阀V3,微开蒸汽阀S2,蒸汽进入钟罩内,当钟罩顶端排气口V4有蒸汽排出时,2分钟后关闭V4并关小V3,当罐温接近120℃或保温温度是微开V4适量排气,并调整蒸汽阀S1保持罐温。
2.保温:保温过程应保证罐温相对稳定,钟罩顶端压力供参考。
及时调整蒸汽阀S1保持罐温,调整S2维持钟罩内压力。
为了保证培养基有适量的蒸发,建议控制钟罩内蒸汽压0.09-0.1MPa,即不要高于保温温度下的饱和水蒸气压(参考值:120℃,0.102MPa)发酵操作:1.接种:酒精消毒2.补料控制:加酸碱,加甘油消泡3.取样检测全自动发酵罐的配置:一(1),全自动2联发酵系统(含保兴生物发酵过程控制软件V6.0)BIOTECH-10BGZ-50BS型1套2,蒸汽发生器FD-98-2A 1台3,20KW无油空压机1台(1)、10升发酵罐系统组成和技术配置货物名称10L磁力搅拌在位灭菌发酵罐型号BIOTECH-10BGZ罐体系统体积:全容量10L,装液序数70%罐体材质:采用进口SUS316L优质不锈钢(北欧进口,食品卫生级) ,高强度耐酸碱腐蚀不锈钢罐体罐盖:1个接种(火焰圈接种),1个pH传感器接口,1个DO传感器接口,1个温度传感器接口;2个备用口(可作补料,加消泡剂和加酸碱用),带泡沫传感器,带冷凝装置的排气口径高比:1:2 可更改罐体结构:全不锈钢罐体结合部分硅硼玻璃罐,便于教学演示,内无死角清洗方便,不易染菌表面处理:内外抛光,抛光精度Ra0.4,减少染菌机会灭菌方式:在位蒸气灭菌,灭菌的同时可以搅拌,以便使物料均匀受热且灭菌彻底,区别于其他厂家2 进罐空气系统/蒸汽通气:转子流量计手动控制,根据工艺要求调节控制各气体的流量。
微生物发酵系统发酵设备是微生物工程中最重要的设备之一,一个优良的培养装置应设计为具有严密的结构,良好的液体混合性能,高的传质和传热速率,以及可靠的检测及控制仪表,才能获得最大的生产效率。
按发酵是否需要氧气把发酵设备分为好氧发酵罐和厌氧发酵罐。
但是生产中实际应用的主要以好氧微生物发酵为主,所以好氧发酵罐的种类最多,研究最为透砌。
一、厌氧发酵罐主要用于酒精、丙酮、丁醇、乳酸和啤酒等的生产及固定化细胞发酵。
装料系数可以达到0.8-0.9。
罐体一般为立式圆锥形,用钢板或钢筋混凝土制成,盖及底为碟形或锥形,罐高一般为直径的1-1.5倍。
二.好氧发酵罐好氧发酵罐通常采用通风和机械搅拌来增加氧的溶解速率,满足微生物的代谢和产物的积累。
按能量输入的方式,将好氧发酵罐分成三类:内部机械搅拌型,外部液体搅拌型和空气喷射提升式发酵罐。
①内部机械搅拌型发酵罐:有标准式发酵罐(机械搅拌发酵罐或通用式发酵罐),伍式发酵罐,机械搅拌自吸式发酵罐等几种类型。
②外部液体搅拌型发酵罐:此类发酵罐是依靠外部循环泵来搅拌发酵液,或是在液体进入发酵罐处装有文丘里管,依靠液体的高速流动,吸入空气,使气液混合。
③空气喷射提升式发酵罐:此类发酵罐是依靠压缩空气作为能量输入,使发酵液上下翻动混合。
如高位塔式发酵罐和深井曝气污水处理罐。
以下以机械搅拌发酵罐为例,介绍其主要结构部件及其主要功能:2.1 发酵罐的基本条件机械搅拌发酵罐也称标准式或通用式发酵罐,它是利用机械搅拌器的作用,使空气和发酵液充分混合,并溶解在发酵液中,以保证微生物的生长繁殖所需要的氧气。
为了使发酵罐发挥最大的生产效率,发酵罐必须满足几个要求:①发酵罐必须能承受一定的压力。
②发酵罐要有适宜的径高比。
③发酵罐的搅拌通风设备能使气液成分混合,实现传质传热作用,保证微生物发酵过程中所需的溶解氧。
④发酵罐应具有足够的冷却面积。
⑤发酵罐内应尽量减少死角,避免藏污积垢,保证灭菌彻底,防止染菌。
4612024做好记录。
(2)《动物检疫合格证明》记载数量少于车上生猪数量时,一是立即责成屠宰企业检出多于记载数量的生猪个体;二是在官方兽医检疫未发现染疫的情况下,对多出的个体不予放行,依照《动物检疫管理办法》第44条第(四)项规定由官方兽医补检,并做好记录;三是发现有染疫的,由官方兽医按照《生猪屠宰检疫规程》“5.3.2.1”条的规定处理,并做好记录。
(3)屠宰企业发现耳标号码与业主提供的《动物检疫合格证明》记录不相符时,属于货主过错的,官方兽医依照《动物检疫管理办法》第44条第(四)项规定对不符合耳标号码的生猪作补检处理,补检不合格的,对货主依法处罚,并对不合格生猪作无害化处理;补检合格的,对多出的问题耳标生猪要追踪溯源,依照《中华人民共和国动物防疫法》相关规定追究货主的行政责任或将案件移送公安部门侦办。
立式好氧发酵罐在大型蛋鸡企业的应用李春景南安市梅山镇综合执法队福建南安362321摘要本文调查大型蛋鸡养殖场利用立式好氧发酵罐处理本场自产鸡粪的实际应用情况,并对该设备技术特点进行分析,进而向企业提出优化蛋鸡场鸡粪处理建议。
关键词立式好氧发酵罐鸡粪工艺有机肥文献标识码:B文章编号:1003-4331(2024)01-0048-02随着社会经济的发展,畜牧业在国民经济中的地位不断增强,畜禽养殖粪便造成的环境污染问题也日益突出。
2019年以来,各地大力推进畜禽粪污资源化利用,取得了一定成效。
目前南安市畜禽粪污资源化利用方面主要有“畜禽-沼-果(蔬、茶、林、草)”、“微生物异位发酵床”(槽式发酵)粪污处理技术、好氧发酵等三种模式。
家禽粪便通过发酵处理成为肥料分为厌氧发酵和好氧发酵两种模式,其中好氧发酵模式采用的发酵设施主要有立式好氧发酵罐[1]、卧式旋转好氧发酵罐[2]、耗氧层级反应设备、槽式翻抛机堆肥设备、机械履带式翻堆机堆肥设备等。
现就某大型蛋鸡养殖企业利用立式好氧发酵罐的有关情况分析如下。
1主要生产设备、运行原理和应用情况1.1发酵处理区主要生产设备发酵处理区设置在养殖场常年风向的下风向位置,主要生产设备包括立式好氧发酵罐6个、运输车辆1台、铲车1台、过筛及打包设备1套、配套的环保设备及相关附属设施。
通风发酵设备部分1.机械搅拌发酵罐的基本条件①发酵罐应具有适宜的高径比H/D为 1.7-4,罐身越高,氧的利用率较高;②发酵罐能承受一定的压力0.25M Pa(绝压);③要保证发酵液必须的溶解氧。
④发酵罐应具有足够的冷却面积(夹套、蛇管、列管);⑤发酵罐内部结构应可能简单,尽量减少死角,避免藏垢积污,灭菌能彻底,避免染菌;⑥搅拌器的轴封应严密,减少泄漏,减少染菌机会。
2.控制发酵液中溶解氧的工艺手段?①增大通风量(低通风量下,增大通风量对提高溶氧有显著的效果,副作用:泡沫的形成,水分的蒸发);②改变搅拌转速;③改变气体中的氧分压;④改变罐压;⑤改变发酵液的性质:补加无菌水,改变培养基的成分。
3.好氧发酵常采用的发酵罐类型有几种?好氧发酵常采用的发酵罐类型有:机械搅拌通风发酵罐、气升式发酵罐、自吸式发酵罐和文氏管发酵罐。
发酵食品部分1.按生产工艺,按糖化发酵剂,按香型,白酒分为哪几种?①按生产工艺:固态法白酒、半固态法白酒、液态法白酒、勾兑白酒;②按糖化发酵剂:大曲酒、小曲酒、麸曲酒、混曲法白酒、其它糖化发酵法白酒;③按香型:酱香型白酒、浓香型白酒、清香型白酒、米香型白酒、其它香型白酒。
2.名词解释:大曲酒、小曲酒、麸曲酒、啤酒①大曲酒:以高粱为原料,大曲为糖化发酵剂,经固态发酵、蒸馏、贮存(陈酿)和勾兑而成。
②小曲酒:以大米、玉米、高粱等为原料,小曲为糖化发酵剂,采用固态或半固态发酵,再经蒸馏并勾兑而成。
③麸曲酒:以纯培养的曲霉菌及纯培养的酒母作为糖化、发酵剂。
④啤酒:啤酒是以麦芽为主要原料,先制成麦汁,添加酒花,在用啤酒酵母发酵而制成的一种酿造酒。
3.白酒生产中,稻壳的作用稻壳质地疏松,吸水性强,用量少而使发酵界面增大的特点,可用作填充剂;含有多缩戊糖和果胶质,在酿酒过程中生成糠醛和甲醇等物质。
使用前必须清蒸20-30分钟,以除去异杂味和减少在酿酒中可能产生的有害物质;稻壳是酿制大曲酒的主要辅料,是一种优良的填充剂。
好氧发酵工艺及设备好氧发酵是一种利用微生物在含氧的环境中进行代谢过程的发酵工艺。
在好氧发酵过程中,微生物通过氧气进行氧化代谢,产生能量和不同的代谢产物。
这种发酵工艺广泛应用于食品、酿酒、酶制剂等领域。
好氧发酵工艺是由一系列步骤组成的。
首先,选择适当的菌株,不同的菌株有不同的发酵能力和产物产生能力。
然后,通过提供适当的培养基来培养菌株。
培养基中必须提供合适的营养物质,如碳源、氮源、微量元素等,以满足菌株的生长和代谢需求。
在培养过程中,保持合适的温度、pH值和适当的搅拌是非常重要的,这有助于提高菌株的生长速度和代谢活性。
最后,通过收获和后处理来获取发酵产物。
在好氧发酵工艺中,设备的选择和设计非常重要。
常见的设备包括发酵罐、搅拌器、氧气供应装置、温度控制装置、pH调节装置和收获装置等。
发酵罐是好氧发酵最基本的设备之一、它用于提供适当的发酵环境,包括温度、氧气供应和混合等。
发酵罐的材质通常是不锈钢,这样可以防止反应物质与罐体之间的相互作用。
搅拌器是用于混合和搅拌发酵物料的设备。
它有助于保持发酵物料的均匀分布,提供充足的氧气供应和将热量均匀分散。
氧气供应装置是好氧发酵过程中必不可少的设备。
它用于向发酵罐中供应适量的氧气,以满足微生物的代谢需求。
温度控制装置用于控制发酵罐中的温度。
不同的菌株在不同的温度下有不同的最适生长温度,因此保持适当的温度对于发酵过程的成功非常重要。
pH调节装置用于调节发酵罐中的pH值。
不同的微生物对于酸碱度有不同的要求,所以保持适当的pH值是调节发酵过程的一个重要因素。
收获装置用于收集好氧发酵产生的产物。
这包括分离和纯化产物的步骤,确保产物的品质和纯度。
总之,好氧发酵工艺及其设备在食品、酿酒、酶制剂等领域具有广泛的应用。
通过选择适当的菌株和培养条件,并合理设计和选择设备,可以实现高效、稳定和可控的发酵过程,产生高质量的发酵产物。
发酵罐名词解释发酵罐是指在自控温条件下,通过加入相应的微生物种群来实现对有机物的降解,从而达到对物料进行后续处理目的的装置。
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发酵罐分类发酵罐的工作原理是根据生物发酵过程中产酸、产气、降温这一生物学特性,采用不同的发酵罐结构设计。
可以按照所处理的物料进行分类。
1、按发酵产物形态分:有氧发酵罐、无氧发酵罐、有氧-无氧发酵罐等; 2、按操作方式分:间歇式发酵罐和连续式发酵罐。
3、按发酵罐结构特征分:开放式发酵罐、密闭式发酵罐;4、按发酵罐体积大小分:小型发酵罐、中型发酵罐、大型发酵罐。
5、按功能分:好氧发酵罐、厌氧发酵罐、兼性厌氧发酵罐。
6、按操作压力分:常压发酵罐、真空发酵罐、负压发酵罐。
7、按工艺流程分:间歇式发酵罐、连续式发酵罐。
发酵罐的选型与参数发酵罐的选型与使用要考虑的因素很多,除了了解一些基本知识外,还要根据被处理物料的特性,物料发酵的阶段,发酵罐的性质,发酵过程的控制精度,人员的配置情况,设备维修保养费用,建厂投资和日常运行费用等来确定,需要综合分析,择优选取。
选型时应注意以下几点。
发酵罐广泛用于有机酸的制造和一些药品的生产。
当前,随着食品,化工,制药业的发展,各种菌种对其生长环境及产品质量的要求也越来越高。
1、发酵液的粘度对微生物活性的影响:一般来说,粘度低的发酵液利于微生物的繁殖和代谢。
但粘度高会增加机械阻力,并且在搅拌条件下,发酵液易结块,故必须控制好发酵液的粘度。
在适宜的发酵温度范围内,粘度与微生物的生长密切相关。
例如:将牛肉膏蛋白胨(以生产优质的蛋白胨)和葡萄糖的混合溶液(30% )与一定浓度的蜂蜜(10%)和酵母膏(5%)的混合物(体积比为10: 1: 100)分别进行三次发酵,经测定结果表明:当蜂蜜与酵母膏的用量之比为2: 1时,发酵液最具有生产优质蛋白胨的潜力。
8、厌氧发酵罐:在大气式发酵罐的基础上加上一个半密封厌氧罐,组成二联罐或三联罐。