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常用发酵罐的结构组成

时间:2019-03-05作者:舜甫科技 点击:
常用发酵罐的结构组成
      发酵罐是一种对物料进行机械搅拌与发酵的设备,它是工业生产中的一个重要设备,经它生产出来的产品很多大我们日常生活中是必不可少的,像抗生素、氨基酸、有机酸、维生素等。
      发酵罐采用内循环方式,用搅拌桨分散和打碎气泡,它溶氧速率高,混合效果好。罐体采用SUS304或316L进口不锈钢,罐内配有自动喷淋清洗机头,确保生产过程符合GMP要求。
      发酵罐主要由内外两层罐体构成。其中,外筒工作时加入水,下接有加热管和热电偶,可以把水加热并保持到预期的温度;内筒工作时从上加入培养基和菌种。利用内层筒体进行传热虽然会降低热效率,但这样既可以防止培养基因达到沸点而沸腾起来,又可防止加热管直接加热到菌丝而造成菌体死亡。
常用发酵罐的结构组成
      常用发酵罐的结构组成分为外筒、内筒、液位计、加料口、放气阀、安全阀、进气管、出料管、搅拌系统:
      1、外筒
  发酵罐外筒是作为水的容器,对它的主要要求是有一定的强度和刚度,能够承受加热时产生的饱和蒸汽的压力而不破坏、能承受住容器和水的重力而不产生过大的变形。其中,强度是最主要的问题。
  2、内筒
  发酵罐内筒只有下端采用了封头,上端与外筒的上封头焊接在一起。对于压力容器而言,这种焊接方式会产生巨大的附加应力,受力情况较差相当于旧式的无折边锥形封头和球面形封头。但是由于内外筒工作中温度相关不大,物料相近。所以内筒几乎不受力,无需考虑强度闯题。
  发酵罐内筒的材料应选择不锈钢。因为内筒工作时接触菌种,如果有锈的话,会污染菌种。
  3、液位计
  发酵罐液位计的作用是观察外筒的水位高低,一般用玻璃管式液位计。
  4、加料口
  发酵罐加料口与内筒相连。为了加入菌种的灭菌效果,直径一般不大,且要求有良好的密封,一般使用焊接短接管并加工外螺纹,上配以旋盖。
  5、放气阀
  发酵罐在加热过程中会有大量的水蒸汽产生从而使筒内压力持续升高,物料的沸点也会随之上升造成过热,所以需要开启放气阀放气。放气阀采用铜制或不锈钢制球阀,因为这样开、闭都比较迅速,而且不会生锈造成污染。
  6、安全阀
  发酵罐内筒的物料含有大量固体颗粒且在加热时易起泡,有可能会造成放气阀的堵塞,所以需要设置安全阀。安全阀的开启压力设置在设计压力的1.05~1.1倍。
  7、进气管
  酵母菌属于兼性厌氧性性生物,菌丝在进行物质代谢的同时伴随着能量代谢的进行。所以在菌丝的整个生长过程中都应有一定的氧通气量。有些物料的粘度不大,如果进行机械搅拌,效果不是很理想,而且搅拌器的会增加成本。
  因此,发酵罐下设进气管,与小型空气压缩机相连,这样既起到搅拌的作用,又能输送新鲜空气。但是,如果在菌丝生长过程中出现停电而使压缩机停转,则物料会从进气管回流,从而造成菌种与外界接触被污染。因此,在进气管外,外接止回阀。
  8、出料管
  由于发酵罐封闭,内部不易清洗,所以出料管接于内筒的最下方,这样可以避免培养基残余在罐内滋生杂菌。
  出料管排料时,由于发酵罐内部压力要大于外部压力,所以有很大的推动力。但是,当罐内压力降低到一定程度时,推动力会几乎消失。此时,生成的菌丝球很容易堵塞出料管上的阀门,所以,在出料管上适合采用球阀一类孔径较大的阀门。
  9、搅拌系统
  发酵罐的搅拌系统多种多样,首要作用是发酵液通过搅拌流动,增加气液交换的机会以提高溶氧值,其次使发酵液充分混和,并使液体中的固形物料保持均匀的悬浮状态,有利于营养物质的吸收和代谢物的分散。
  各类发酵罐的搅拌侧重不同,搅拌器可以使被搅拌的液体产生轴向流动和径向流动,不同的叶桨所产生的液体流向差别很大。为了使发酵液充分地被搅动,根据发酵罐的容积,在同一搅拌轴上常配置多个搅拌叶桨。

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