發酵設備組成發酵罐過濾器

『壹』 葡萄酒廠是怎樣釀造葡萄酒的，都是用什麼設備釀造工藝流程

葡萄酒的釀造工藝
篩選：收采後的葡萄有時挾帶葡萄葉及未熟或腐爛的葡萄，特別是不好的年份，比較認真的酒廠會在釀造前
做篩選。凡是出產極品酒的名庄，更會用人工一顆一顆地精心挑選最好的葡萄。
去梗：葡萄梗中的單寧收斂性較強，不完全成熟時常帶刺鼻草味，必須全部或部份去除。
破皮：由於葡萄皮含有單寧、紅色素及香味物質等重要成份，所以在發酵之前，特別是紅葡萄酒，必須破皮
擠出葡萄果肉，讓葡萄汁和葡萄皮接觸，以便讓這些物質溶解到酒中。破皮的程度必需適中，以避免
釋出葡萄梗和葡萄籽中的油脂和劣質單寧，影響葡萄酒的品質。
榨汁：所有的白葡萄酒都在發酵前即進行榨汁（紅酒的榨汁則在發酵後），有時不需要經過破皮去梗的過程
而直接壓榨。榨汁的過程必須特別注意壓力不能太大，以避免釋出苦味和葡萄梗味。傳統採用垂直式
的壓榨機。氣囊式壓榨機壓力和緩，效果更好。
去泥沙:壓榨後的白葡萄汁通常還混雜有葡萄碎屑、泥沙等異物容易引發白酒的變質，發酵前需用沉澱的方
式去除，由於葡萄汁中的酵母隨時會開始酒精發酵，所以沉澱的過程需在低溫下進行。紅酒因浸皮
與發酵同時進行，並不需要這個程序。
酒精發酵:葡萄的酒精發酵是釀造過程中最重要的轉變。其原理可簡化成以下的形式：葡萄中的糖份＋酵母
菌=>酒精（乙醇）＋二氧化碳＋熱量
通常葡萄本身就含有酵母菌，酵母菌必須處在10℃-32℃間的環境下才能正常運作，溫度太低酵母活動變慢甚至停止，溫度過高則會殺死酵母菌使酒精發酵完全中止。由於發酵的過程會使溫度升高，所以溫度的控制非常的重要。大約17克的糖可發酵成1％的酒精，所以要釀成酒精濃度12%的葡萄酒，葡萄汁中的糖份濃度要達到204克/升。一般干白酒和干紅酒的酒精發酵會持續到所有糖份(2克/升以下)皆轉化成酒精為止，至於甜酒的製造則是在發酵的中途加入二氧化硫停止發酵，以保留部份糖份在酒中。酒精濃度超過15%以上也會中止酵母的運作，酒精強化葡萄酒(Vin Fortifie)即是運用此原理於發酵半途加入酒精，停止發酵以保留酒中的糖份。
酒精發酵除了製造出酒精外，還會產出其它副產品：
甘油：一般葡萄酒每升大約含有5到8克左右，貴腐白酒則可高達25克，甘油可使酒的口感變得圓潤甘甜，更
易入口。
醋類：酵母菌中含有可生產醋類的酶，發酵的過程會同時製造出各種不同的醋類物質。醋類物質是構成葡萄
酒香味的主要因素之一。酒精和酸作用後也會產生其它醋類物質，影響酒香的變化。

葡萄酒及果酒生產企業必備的生產設備

一、從原料生產加工
1．原料處理設備：破碎機、壓榨機、輸送泵。
2．發酵設備：控溫發酵罐。
3．貯酒設備：貯酒罐、輸送泵。
4．過濾設備：硅藻土過濾機、板框過濾機等。
5．冷凍設備：冷凍機、隔熱罐或速凍機。
6．殺菌系統：鍋爐或其他供熱設施。
7．除菌設備：殺菌設備或除菌過濾設備。
8．灌裝設備：半自動或自動洗瓶機、自動裝酒機。
二、原酒加工
1．原料處理設備：破碎機、壓榨機、輸送泵。
2．發酵設備：控溫發酵罐。
3．貯酒設備：貯酒罐、輸送泵。
4．粗濾設備，如硅藻土過濾機。
三、加工灌裝企業
1．貯酒設備：貯酒罐、輸送泵。
2．過濾設備：硅藻土過濾機、板框過濾機等。
3．冷凍設備：冷凍機、隔熱罐或速凍機。
4．殺菌系統：鍋爐或其他供熱設施。
5．除菌設備：殺菌設備或除菌過濾設備。
6．灌裝設備：半自動或自動洗瓶機、自動裝酒機。

『貳』 試例舉幾種啤酒發酵設備，並闡明其特點。

啤酒發酵設備-發酵罐介紹 發酵罐：承擔產物的生產任務。它必須能夠提供微生物生命活動和代謝所要求的條件，並便於操作和控制，保證工藝條件的實現，從而獲得高產。
一個優良的發酵罐裝置和組成
(1)應具有嚴密的結構
(2)良好的液體混合特性
(3)好的傳質相傳熱速率
(4)具有配套而又可靠的檢測，控制儀表啤酒發酵設備-發酵罐發展歷史 第一階段：1900年以前，是現代發酵罐的雛形，它帶有簡單的溫度和熱交換儀器。
第二階段：1900-1940年，出現了200m3的鋼制發酵罐，在麵包酵母發酵罐中開始使用空氣分布器，機械攪拌開始用在小型的發酵罐中。
第三階段：1940-1960年，機械攪拌，通風，無菌操作和純種培養等一系列技術開始完善，發酵工藝過程的參數檢測和控制方面已出現，耐蒸汽滅菌的在線連續測定的pH電極和溶氧電極，計算機開始進行發酵過程的控制。發酵產品的分離和純化設備逐步實現商品化。
第四階段：1960-1979年，機械攪拌通風發酵罐的容積增大到80-150m3。由於大規模生產單細胞蛋白的需要，又出現了壓力循環和壓力噴射型的發酵罐，它可以克服—些氣體交換和熱交換問題。計算機開始在發酵工業上得到廣泛應用。
第五階段：1979年至今。生物工程和技術的迅猛發展，給發酵工業提出了新的課題。於是，大規模細胞培養發酵罐應運而生，胰島素，干擾素等基因工程的產品走上商品化。啤酒發酵設備-發酵罐的特點 (1)發酵罐與其他工業設備的突出差別是對純種培養的要求之高，幾乎達到十分苛刻的程度。因此，發酵罐的嚴密性，運行的高度可靠性是發酵工業的顯著特點。
(2)現代發酵工業為了獲取更大的經濟利益，發酵罐更加趨向大型化和自動化發展。在發酵罐的自動化方面，作為參數檢測的眼睛如pH電極，溶解氧電極，溶解CO2電極等的在線檢測在國外巳相當成熟。發酵檢測參數還只限於溫度，壓力，空氣流量等一些最常規的參數。啤酒發酵設備-發酵罐的種類發酵工業上最常用的是通風攪拌罐。除了通風攪拌發酵罐外，其它型式的發酵罐如：氣提式發酵罐，壓力循環發酵罐，帶超濾膜的發酵罐等。
典型發酵設備：種子制備設備、主發酵設備、輔助設備(無菌空氣和培養基的制備)、發酵液預處理設備、粗產品的提取設備、產品精製與乾燥設備、流出物回收，利用和處理設備發酵罐工藝操作條件
1。溫度:25～40℃。
2。壓力:0～1kg/cm3(表壓)。
3。滅菌條件;溫度100～140℃，壓力0～3kg/cm3(表壓)。
4。pH:2～11。
5。需氧量:0。05～0。3kmo1/m3·h。
6。通氣量:0。3～2VVM。
7。功率消耗:0。5～4kW/m3。
8。發酵熱量:5000～20000kcal/m3。h。啤酒發酵設備-發酵罐的類型 1。按微生物生長代謝需要分類
好氣:抗生素，酶制劑，酵母，氨基酸，維生素等產品是在好氣發酵罐中進行的；需要強烈的通風攪拌，目的是提高氧在發酵液中的傳質系數。厭氣：丙酮丁醇，酒精，啤酒，乳酸等採用厭氣發酵罐。不需要通氣。
2。按照發酵罐設備特點分類
機械攪拌通風發酵罐：包括循環式，如伍式發酵罐，文氏管發酵罐，以及非循環式的通風式發酵罐和自吸式發酵罐等。非機械攪拌通風發酵罐:包括循環式的氣提式，液提式發酵罐，以及非循環式的排管式和噴射式發酵罐。這兩類發酵罐是採用不同的手段使發酵罐內的氣，固，液三相充分混合，從而滿足微生物生長和產物形成對氧的需求。
3。按容積分類
一般認為500L以下的是實驗室發酵罐;500-5000L是中試發酵罐;5000L以上是生產規模的發酵罐。密閉厭氧發酵罐
對這類發酵罐的要求是：能封閉；能承受一定壓力;有冷卻設備;罐內盡量減少裝置，消滅死角，便於清洗滅菌。
酒精和啤酒都屬於嫌氣發酵產物，其發酵罐因不需要通入昂貴的無菌空氣，因此在設備放大，製造和操作時，都比好氣發酵設備簡單得多。
它的容積常大於50m3，H:Dt=1-2，罐的上，下部都是錐形的。
上部有物料口，冷卻水口，CO2和氣體出口，人孔和壓力表開口等。
溫度控制採用罐內蛇管和罐外壁直接水噴淋相結合，排料管在罐的底部。
一，酒精發酵罐
酵母將糖轉化為酒精高轉化率條件
(1)滿足酵母生長和代謝的必要工藝條件
(2)一定的生化反應時間
(3)及時移走在生化反應過程中將釋放的生物熱
酒精發酵罐的結構要求：滿足工藝要求，有利於發酵熱的排出，從結構上有利於發酵液的排出，有利於設備清洗，維修以及設備製造安裝方便等問題。
啤酒發酵設備-發展趨勢 近年來，啤酒發酵設備向大型，室外，聯合的方向發展，迄今為止，使用的大型發酵罐容量已達1500噸。大型化的目的是：
(1)由於大型化，使啤酒質量均一化;由於啤酒生產的罐數減少，使生產合理化，降低了主要設備的投資。
發酵容器材料的變化。由陶器向木材---水泥----金屬材料演變。現在的啤酒生產，後兩種材料都在使用。我國大多數啤酒發酵容器為內有塗料的鋼筋水泥槽，新建的大型容器一般使用不銹鋼。
(2)開放式發酵容器向密閉式轉變。
小規模生產時，一般用開放式，對發酵的管理，泡沫形態的觀察和醪液濃度的測定等比較方便。隨著啤酒生產規模的擴大，發酵容器大型化，並為密閉式。從開放式轉向密閉發酵的最大問題是發酵時被氣泡帶到表面的泡蓋的處理。可用吸取法分離泡蓋。
(3)密閉容器的演變。
原來是在開放式長方形容器上面加弓形蓋子的密閉發酵槽；隨著技術革新過渡到用鋼板，不銹鋼或鋁制的卧式圓筒形發酵罐。後來出現的是立式圓筒體錐底發酵罐。目前使用的大型發酵罐主要是立式罐，如奈坦罐，聯合罐，朝日罐等。由於發酵罐容量的增大，要求清洗設備裝置也有很大的改進，大都採用CIP自動清洗系統。啤酒前，後發酵設備及計算。啤酒發酵設備-前後發酵設備(一)前發酵設備
傳統的前發酵槽均置於發酵室內，發酵槽大部分為開口式。前發酵槽可為鋼板制，常見的採用鋼筋混凝上製成，也有用磚砌，外面抹水泥的發酵槽。形式以長方形或正方形為主。前發酵槽內要塗布一層特殊塗料作為保護層。採用不飽和聚脂樹脂，環氧樹脂或其他特殊塗料較為廣泛，但還未完全符合啤酒低溫發酵的防腐要求。
前發酵槽的底略有傾斜，利於廢水排出離槽底10-15cm處，伸出有嫩啤酒放出管為了維持發酵槽內醪液的低溫，在槽中裝有冷卻蛇管或排管。前發酵槽的冷卻面積，根據經驗，對下面啤酒發酵取每立方米發酵液約為0。2平方米冷卻面積，蛇管內通入0-2度的冰水。注意CO2的排放，防止中毒。
後發酵設備
主要完成嫩啤酒的繼續發酵，並飽和二氧化碳，促進啤酒的穩定，澄清和成熟。
根據工藝要求，貯酒室內要維持比前發酵室更低的溫度，一般要求0-2℃，特殊產品要求達到-2℃左右。後發酵過程殘糖較低，發酵溫和，故槽內一般無須再裝置冷卻蛇管。貯酒室的建築結構和保溫要求，均不能低於前發酵，室內低溫的維持，是借室內冷卻排管或通入冷風循環而得。後發酵槽是金屬的圓筒形密閉容器，有卧式和立式兩種。工廠大多數採用卧式。發酵過程中需飽和CO2，後發酵槽應製成耐壓0。1-0。2MPa表壓的容器。後發酵槽槽身裝有人孔，取樣閥，進出啤酒接管，排出二氧化碳接管，壓縮空氣接管，溫度計，壓力表和安全閥等附屬裝置。後發酵槽的材料，一般用A3鋼板製造，內壁塗以防腐層。貯酒槽全部放置在隔熱的貯酒室內，維持一定的後酵溫度。毗鄰貯酒室外建有絕熱保暖的操作通道，在通道內進行後發酵過程的調節和操作。貯酒室和通道相隔的牆壁上開有一定直徑和數量的玻璃窺察窗，便於觀察後發酵室內部情況。通道內保持常溫，開啟發酵液的管道和閥門都接通到通道里。啤酒發酵設備-新型啤酒發酵設備1。圓筒體錐底發酵耀
圓簡體錐底立式發酵罐(簡稱錐形罐)，已廣泛用於上面或下面發酵啤酒生產。錐形罐可單獨用於前發酵或後發酵，還可以將前，後發酵合並在該罐進行(一罐法)。這種設備的優點:在於能縮短發酵時間，而且具有生產上的靈活性，故能適合於生產各種類型啤酒的要求。
設備特點
這種設備一般置於室外。已滅菌的新鮮麥汁與酵母由底部進入罐內;發酵最旺盛時，使用全部冷卻夾套，維持適宜的發酵溫度。冷媒多採用乙二醇或酒精溶液，也可使用氨(直接蒸發)作冷媒;CO2氣體由罐頂排出。罐身和罐蓋上均裝有人孔，罐頂裝有壓力表，安全閥和玻璃視鏡。在罐底裝有凈化的CO2充氣管。罐身裝有取樣管和溫度計接管。設備外部包紮良好的保溫層，以減少冷量損耗。
優點:
(1)是能耗低，採用的管徑小，生產費用可以降低。
(2)最終沉積在錐底的酵母，可打開錐底閥門，把酵母排出罐外，部分酵母留作下次待用。
影響發酵設備造價的因素
發酵設備大小，形式，操作壓力及所需的冷卻工作負荷。容器的形式主要指其單位容積所需的表面積，以m2/100L表示，這是影響造價的主要因素。2.通用罐
用於多罐法及一罐法生產。因而它適合多方面的需要，故又稱該類型罐為通用罐。
結構:主體是一圓柱體，是由7層1。2m寬的鋼板組成。總的表面積是378m3，總體積765m3。
聯合罐是由帶人孔的薄殼垂直圓柱體，拱形頂及有足夠斜度以除去酵母的錐底所組成。錐底的形式可與浸麥槽的錐底相似。聯合罐的基礎是一鋼筋混凝土圓柱體，其外壁約3m高，20cm厚。基礎圓柱體壁上部的形狀是按照罐底的斜度來確定的。有30個鐵錨均勻地分埋入圓柱體壁中，並與罐焊接。圓柱體與罐底之間填入堅固結實的水泥沙漿，在填充料與罐底之間留25。4cm厚的空心層以絕緣。
3。朝日罐
前發酵和後發酵合一的室外大型發酵罐朝日罐是用4—6mm的不綉鋼板製成的斜底圓柱型發酵罐。其高度與直徑比為1:1-2:1外部設有冷卻夾套，冷卻夾套包圍罐身與罐底。外面用泡沫塑料保溫內部設有帶轉軸的可動排油管，用來排出酒液，並有保持酒液中CO2含量均一的作用。
朝日罐特點
朝日罐與錐形罐具有相同的功能，但生產工藝不同。
(1)利用離心機回收酵母
(2)利用薄板換熱器控制發酵溫度
(3)利用循環泵把發酵液抽出又送回去。
優點:
三種設備互相組合，解決了前，後發酵溫度控制和酵母濃度的控制問題，加速了酵母的成熟。使用酵母離心機分離發酵液的酵母，可以解決酵母沉澱慢的缺點利用凝聚性弱的酵母進行發酵，增加酵母與發酵濃接觸時間，促進發酵液中乙醛和雙乙醯的還原，減少其含量。啤酒發酵設備-啤酒的連續發酵罐種類1。兩個攪拌罐和一個酵母分離罐串聯起來，加入酒花的麥芽汁流加入第一個攪拌罐，經發酵後，成熟啤酒從分離罐中流出。這種流程已達到日產100m2的規模。
2。由數個高度6～9m的塔式發酵罐串聯起來，附加一些酵母分離和啤酒貯藏設備。
還有一個由主發酵塔和一個發酵塔組成，發酵周期40，50小時，連續發酵兩個月，各項經濟指標均優於間歇法。
丙酮—丁醇發酵罐
生產丙酮，丁醇的發酵罐比酒精發酵罐高，罐身需承受高壓，罐壁較厚，用鋼板製成。頂蓋和底部採用球形封頭，罐內表面平整光滑，無內部件，採用表面噴淋冷卻。種子罐採用夾套冷卻。一，機械攪拌發酵罐
機械攪拌發酵罐是發酵工廠常用類型之一。它是利用機械攪拌器的作用，使空氣和醪液充分混合促使氧在醪液中溶解，以保證供給微生物生長繁殖，發酵所需要的氧氣。
啤酒發酵設備-發酵罐的結構1，罐體
2，攪拌器和擋板
3，消泡器
4，聯軸器及軸承
5，變速裝置
6，空氣分布裝置
7，軸封
8，冷卻裝置
罐體
由圓柱體及橢圓形或碟形封頭焊接而成，材料為碳鋼或不銹鋼，對於大型發酵罐可用襯不銹鋼板或復合不銹鋼製成，襯里用的不銹鋼板厚為2-3毫米。為了滿足工業要求，在一定壓力下操作，空消或實消，罐為一個受壓容器，通常滅菌的壓力為2。5公斤/厘米2(絕對壓力)。
攪拌器
攪拌器有平葉式，彎葉式，箭葉式三種其作用是打碎氣泡，使氧溶解於醪液中，從攪拌程度來說，以平葉渦輪最為激烈，功率消耗也最大，彎葉次之，箭葉最小。為了拆裝方便，大型攪拌器可做成兩半型，用螺栓聯成整體。
通用發酵罐的攪拌槳類型
(1)通用發酵罐的攪拌槳最廣泛使用的是平葉渦輪攪拌槳，國內採用的大多數是六平葉式，其各部分尺寸比例已規范化。這種攪拌槳具有很大的循環液體輸送量，功率消耗大。因此特別適用於絲狀菌發酵。
（2)船用螺旋攪拌器，它具有比渦輪槳更為強烈的軸向流動，但是氧傳遞效率低。
(3)振動混合器，盡管可以提供較高的氧傳遞效率，但剪切力較低。
(4)多棒攪拌槳，已用於粘稠的絲狀鏈黴菌發酵的發酵罐中。這種攪拌槳具有較好的剪切分散能力和較低的功率消耗，在整個發酵過程中功率變化相對渦輪槳要小的多。
(5)氣體導入式攪拌器，是由一個空心的攪拌槳組成，安裝在空心的攪拌軸上。攪拌槳上至少有一個暴露在液體中的開口。由於攪拌槳轉動，開口處的壓力隨之減少，使導入的氣體沿著攪拌軸向下流動。它適應於低粘度的發酵液。
消泡裝置
消泡方式有兩種:一是加入化學消泡劑消除泡沫，但高濃度的化學消泡劑會對發酵產生抑製作用，故不能添加太多;第二種方式，即機械消泡。機械消泡裝置主要有四種。
一是鋸齒式消泡槳。它安裝於罐內頂部，高出液面的位置，固定在攪拌軸上，隨攪拌軸轉動，不斷將泡沫打破。
二是半封閉式渦輪消泡器，它是由前者發展改進而來，泡沫可直接被渦輪打碎或被渦輪拋出撞擊到罐壁而破碎。
三是離心式消泡器，它們置於發酵罐的頂部，利用高速旋轉產生的離心力將泡沫破碎，液體仍然返回罐內。
第四種是刮板式消泡器，它安裝於發酵罐的排氣口處，泡沫從氣液進口進到高速旋轉的刮板中，刮板轉速為1000—1450rpm，泡沫迅速被打碎，由於離心力作用，液體披甩向殼體壁上，返回罐內，氣體則由汽孔排出。
擋板
擋板的作用是改變液流的方向，由徑向流改為軸向流，促使液體激烈翻動，增加溶解氧。通常擋板寬度取(0。1-0。12)D，裝設4-6塊即可滿足全擋板條件。所謂"全擋板條件"是指在一定轉速下再增加罐內附件而軸功率仍保持不變。要達到全擋板條件必須滿足下式要求:
D—罐的直徑(mm)
Z—擋板數
W—擋板寬度(mm)
豎立的列管，排管，也可以起擋板作用，故一般具有冷卻列管或排管的發酵罐內不另設擋板。(但冷卻管為盤管時，則應設擋板。)擋板的長度自液面起到罐底為止。擋板與罐壁之間的距離為(1/5~1/9)W，避免形成死角，防止物料與菌體堆積。
聯軸器及軸承
大型發酵罐攪拌軸較長，常分為二至三段，用聯軸器使上下攪拌軸成牢固的剛性聯接。常用的聯軸器有鼓形及夾殼形兩種。小型的發酵罐可採用法蘭將攪拌軸連接，軸的連接應垂直，中心線對正。為了減少震動，中型發酵罐一般在罐內裝有底軸承，而大型發酵罐裝有中間軸承，底軸承和中間軸承的水平位置應能適當調節。罐內軸承不能加潤滑油，應採用液體潤滑的塑料軸瓦(如石棉酚醛塑料，聚四氟乙烯等)。軸瓦與軸之間的間隙常取軸徑的0。4-0。7%，以適應溫度差的變化。罐內軸承接觸處的軸頸極易磨損，尤其是底軸承處的磨損更為嚴重，可以在與軸承接觸處的軸上增加一個軸套，用緊固螺釘與軸固定，這樣僅磨損軸套而軸不會磨損，檢修時只要更換軸套就可以了。
變速裝置
試驗罐採用無級變速裝置，發酵罐常用的變速裝置有三角皮帶伸展動，圓柱或螺旋圓錐齒輪減速裝置，其中以三角皮帶變速傳動效率較高，但加工，安裝精度要求高。採用變極電動機作階段變速，即在需氧高峰時採用高轉速，而在不需較高溶解氧的階段適當降低轉速。這樣，發酵產率並不降低，而動力消耗則有所節約。自動化程度較高的發酵罐，採用可控硅變頻裝置，根據溶氧測定儀連續測定發酵液中溶解氧濃度的情況，並按照微生物生長需要的耗氧及發酵情況，隨時自動變更轉速，這種裝置進一步節約了動力消耗，並可相應提高發酵產率，但其裝置頗為復雜。
空氣分布裝置
空氣分布裝置的作用是吹入無菌空氣，並使空氣均勻分布。分布裝置的形式有單管及環形管等。常用的為單管式，管口對正罐底中央，裝於最低一擋攪拌器下面，管口與罐低的距離約40mm，並且空氣分散效果較好。若距離過大，空氣分散效果較差。該距離可根據溶氧情況適當調整，空氣由分布管噴出上升時，被攪拌器打碎成小氣泡，並與醪液充分混合，增加了氣液傳質效果。通常通風管的空氣流速取20米/秒。為了防止吹管吹入的空氣直接噴擊罐底，加速罐底腐蝕，在空氣分布器下部罐底上加焊一塊不銹鋼補強。可延長罐底壽命。通風量在0。02~0。5ml/sec時，氣泡的直徑與空氣噴口直徑的1/3次方成正比。也就是說，噴口直徑越小，氣泡直徑也越小。因而氧的傳質系數也越大。但是生產實際的通風量均超過上述范圍，因此氣泡直徑僅與通風量有關，而與噴口直徑無關。
軸封
軸封的作用：使罐頂或罐底與軸之間的縫隙加以密封，防止泄露和污染雜菌。常用的軸封有填料函軸封和端面軸封兩種。填料函軸封是由填料箱體，填料底襯套，填料壓蓋和壓緊螺栓待零件構成，使旋轉軸達到密封的效果。安裝在旋轉軸與設備之間的部件，它的作用是阻止工作介質(液體，氣體)沿轉動軸伸出設備之處泄漏冷卻裝置
5M3以下發酵罐一般採用夾套冷卻。大型發酵罐採用列管冷卻(四至八組)。帶夾套的發酵罐罐體壁厚要按外壓計算[即3。5Kg/厘米2(絕對壓力)]夾套內設置螺旋片導板，來增加換熱效果，同時對罐身起加強作用。冷卻列管極易腐蝕或磨損穿孔，最好用不銹鋼製造。啤酒發酵設備-標准通用式發酵罐編輯本段 通用式發酵罐是最廣泛應用的深層好氣培養設備。
在工業生產中，尤其是制葯工業中，使用得最廣泛的就是通用式發酵罐。這種發酵繞既具有機械攪拌裝置，又具有壓縮空氣分布裝置。發酵罐的攪拌軸既可置於發酵罐的頂部，也可置於其底部，其高徑比為2:1-6:19有關的重要因素是氧傳遞效率，功率輸入，混合質量，攪拌槳形式和發酵罐的幾何比例等。
自吸式發酵罐
它與通用發酵罐的主要區別是:①有一個特殊的攪拌器，攪拌器由轉子和定子組成;②沒有通氣管。
具有轉子和定子的攪拌器的吸氣原理:浸在發酵液中的轉子迅速旋轉，液體和空氣在離心力的作用下，被甩向葉輪外緣。這時，轉子中心處形成負壓，轉子轉速愈大，所造成的負壓也愈大。由於轉子的空膛與大氣相通，發酵罐外的空氣通過過濾器不斷地被吸入，隨即甩向葉輪外緣，再通過異向葉輪使氣液均勻分布甩出。轉子的攪拌，又使氣液在葉輪周圍形成強烈的混合流，空氣泡被粉碎，氣液充分混合。
自吸式發酵罐的攪拌器
①回轉翼片式自吸攪拌器;
②噴射式自吸攪拌器;
③具有轉子和定子的自吸攪拌器。
氣泡塔式發酵罐
塔式發酵罐系一直立長圓筒，筒內安裝孔板，有的還在罐內安裝攪拌器，罐壁四周裝擋板。與分批的機械攪拌發酵罐類似，有的塔頂橫截面擴大，供以降低流速，截留液體夾帶的懸浮物。發酵液和空氣可以並流，也可逆流。
_罐的特點是:罐身高，高徑比為6;土黴素等生產用的設備，高徑比達到7。由於液位高，空氣利用率高，節省空氣約5%，節省動力約30%，但底部存在沉澱現象;溫度高時降溫較難。

現代發酵罐的大型化給STF帶來—系列難以克服的困難。要大於1000kW的機械攪拌;大量的冷卻水和排除熱量;能量的均勻分布;溶解氧，碳源和其它營養與pH控制等。
帶升式發酵罐
帶升式發酵罐也稱為氣流攪拌發酵罐，不用機械攪拌，借通風起到攪拌作用並供給氧氣。
特點:結構簡單，冷卻面積小，無攪拌傳動設備，料液充滿系數大，無須加消泡劑，維修，操作及清洗簡便，節省動力，減少染菌等。
工作原理:外循環氣流攪拌罐是將空氣上升管裝在罐外，下端與罐底連通，管底裝空氣噴嘴，壓縮空氣以250～300m/s高速噴出，與上升管內醪液接觸，由於氣液混合體密度小於罐內醪液，所以在管內上升，管上端與罐身切線相連，液體由切線進入在罐內迴旋下降，形成激烈循環。
液提式發酵罐
液提發酵罐是液體藉助於一個液體泵進行輸送，同時氣體在液體的噴嘴處被吸入發酵罐。
噴嘴是這類發酵罐的一個特殊部件，製造要求精密。
氣提式發酵罐
空氣壓縮機是氣提式發酵罐的重要組成部分，它的效率決定於它的形式。
壓縮氣體通過空氣分布器進入液體後，最初形成的氣泡是由液體劇烈翻動來分散的，所以氣泡的分散程度決定於功率消耗速率。
(一)噴嘴塔式
這是由一個兩相噴嘴和鼓泡柱組成的發醉罐，它的通氣效率比多孔管式或多孔板式好得多。
這種形式的反應器常用於廢水處理，如在一個15000m'的活性污泥池中，安裝56個噴嘴，每天可轉化30000kg的氧。
(二)噴嘴塔循環式
它以兩相噴嘴作為通氣裝置，具有高的液體循環速度。
(三)噴璃循環式
它利用噴嘴的噴射力，吸入氣體，使氣體在罐體內部循環，達到較好的傳氧效果。
的傳氧效果。
(四)噴射通道式
在這種反應器里，液體在細長形的噴嘴裡被加速，使循環液體的位能更有效地轉變成動能。噴嘴最窄處液體的速度最大，而靜壓最低，空氣通過小孔或狹窄處被吸入和分散，在噴嘴處形成的氣泡被向下流動的液體帶到罐的底部。在窄管的終端，氣體向上運動並離開液體排出。
(五)滴流床式
液體在罐頂部被分散，然後向下滴流通過已被固定化的微生物細胞。空氣是在罐底導入並與液體逆向流動。它在好氧廢水處理中有著廣泛的應用。
(六)多級塔循環式
這種罐以多孔盤管或篩孔發作為一級分離器。液休平面由溢流管控制。(七)管道循環式
空氣以3-4m/s的速度導入液體流中，然後通過—個多孔過濾器在
旋風分離器中分離，最後排出系統。這種液流以單向通過泵和流量計。採用這種可以有很高的細胞濃度〔可達t659(乾重細胞)/L和高的氧傳遞速率。然而功率輸入也是相當高的。(八)液體流化床式
近年來，沉化床生化反應器的研究報道很多，它主要應用在3個方面
①酶固定在固體基質上;
②完整細胞固定在固體基質上進行純培養;
③生化流化床廣泛應用於廢水處理過程。

『叄』 酒精發酵設備的結構

酒精發酵設備鋼板制酒精發酵罐採用鋼板製成，鋼板厚度視發酵罐容積不同而異，一般採用4—8毫米厚鋼板製成，罐身呈圓柱形，罐身直徑與高之比為1：1.1；蓋及底為圓錐形成碟形；罐內裝冷卻蛇管，蛇管數量一般取每立方米發酵醪用不少於0.25平方米的冷卻面積。蛇管可分上下兩組安裝，並加以固定。也有採用在罐頂用淋水管或淋水圍板使水沿罐壁流下，達到冷卻發酵醪的目。對於容積較大的發酵罐，這兩種冷卻形式可同時採用。對地處南方的酒精廠，因氣溫較高，故應加強冷卻措施。有的工廠在發酵罐底部設置吹泡器，以便進行攪拌醪液，使發酵均勻。罐頂設有CO2排出管和加熱蒸汽管、醪液輸入管。但管路設置應盡量簡化，做到一管多用，這對減少管道死角，防止雜菌污染有重要作用。大的發酵罐的頂端及側面還應設有人孔，以便於清洗。
水泥制酒精酵罐系採用鋼筋水泥製成，形狀可分為圓形或方形兩種。有的製成密封式，也可製成敞口式。因水泥發酵罐有易腐蝕、逃酒和滅菌不徹底等缺點，所以一般廠多不採用。

『肆』 釀酒用的設備一般有哪幾種

釀酒要用到的設備
1、發酵罐：對於大型酒廠一般會製作發酵池，以作糧食發酵之用，小酒廠可以選擇發酵缸等發酵容器。
2、粉碎機：出了大米以外，其它糧食在發酵之前需要粉碎，糧食粉碎後會與酒麴充分接觸，以便糧食發酵均勻、發酵徹底。建議廣大朋友粉碎機在當地農資市場購買，以減少運費等不必要開支。也可找他人代為粉碎。
3、釀酒設備：其實就是白酒蒸餾設備，將發酵好的酒醅倒入其中，然後外源加熱，由於各種物質的不同，使得酒醅中的乙醇、水以及各種有機物蒸餾分離。購買釀酒設備，建議到直接到正規廠家購買，不贊成買那些二道販子的雜貨商的設備，因為他們從別處批發或貼牌，本身對釀酒設備技術一無所知，所以產品質量和售後服務很難有保證。
4、過濾設備：酒釀出後必須經過過濾才可以出售，散酒一般選擇催陳過濾機即可，瓶裝酒要選擇催陳過濾設備、硅藻土過濾機及精密過濾設備即可。
5、儲酒罐：白酒釀制完畢之後需要儲酒罐儲藏。一般選擇不銹鋼儲酒罐或陶瓷缸。

『伍』 發酵工程中所用到的發酵設備有哪些，具體的作用

種子罐、補料罐、補酸補鹼罐、過濾器、空壓機、冷干機、製冷機、循環水泵、涼水塔、鍋爐、旋風分離器

『陸』 發酵罐的分類、工作原理、適用范圍、優缺點

常見的分類
小型發酵罐：如實驗使用，一般為單批發酵；
單批發酵罐：裝料、回滅菌、接種、答發酵等在一個罐內完成；批量小、生產成本高，污染率高，自動化率低、人工投入大、但一次性投入小；
連續發酵罐：由一套設備串聯組成，原料先滅菌後，連續從進料口送入發酵罐，初期同時要送入菌種，發酵好的產品從發酵罐的出料口出來，因此可以「較長期」連續生產，大批量生產、生產成本低，污染率低，可以自動化、耗人工少，但一次性投入很大；

『柒』 發酵罐的結構組成

發酵罐廣泛應用於飲料、化工、食品、乳品、佐料、釀酒、制葯等行業，起發酵作用。發酵罐的組成部件包括：罐體主要用來培養發酵各種菌體，密封性要好（防止菌體被污染），罐體當中有攪拌漿，用於發酵過程當中不停的攪拌；底部有通氣的Sparger，用來通入菌體生長所需要的空氣或氧氣 ，罐體的頂盤上有控制感測器，最常用的有pH電極和DO電極，用來監測發酵過程中發酵液pH和DO的變化；控制器用來顯示和控制發酵條件。根據發酵罐的設備分為機械攪拌通風發酵罐和非機械攪拌通風發酵罐；根據微生物的生長代謝需要分為好氣型發酵罐和厭氣型發酵灌。

『捌』 請問攪拌式發酵罐的排氣口為什麼要裝一個高效率過濾器呢

產1000噸丙酮酸工廠設計行性報告
摘要
產1000噸丙酮酸產線公用工程部進行設計解決菌空氣、冷凍水、蒸汽供給問題滿足工藝產各項需要
結合工廠工藝設計物料衡算、能量衡算等計算數據按給定具體工藝要求進行公用工程配套設計計算基礎繪制流程圖並展通用設備選型、非標設備設計同進行公用工程平面布置設計經各設備比較、論證選擇適合工藝流程公用工程設備達優化資源配置同能夠做環境污染能源浪費少

關鍵字：丙酮酸 發酵 工廠設計

1.1 項目簡介 2
1.1 .1 建設項目名稱： 2
1.1.2 建設規模、產工作制度 2
1.1.3 廠址選擇及其自條件 2
1.1.4 公用工程供應條件 3
2.1 丙酮酸發酵產公用工程設計 3
第二章 空氣系統設計 3
1.1 空氣系統流程 3
1.1.1 空氣預處理 3
1.1.2 空氣除菌流程 4
2.1 空氣系統工藝計算 5
2.1.1發酵車間菌空氣高峰需求量 6
2.1.2 發酵車間菌空氣耗量 6
3.1 空氣系統設備選型 6
3.11 布袋粗濾器 6
3.1.2 空氣壓縮機 6
3.1.3 旋風離器 7
3.1.4 空氣儲罐 8
3.1.5 絲網濾器 9
3.1.6 總濾器 11
4.1 設備安裝注意事項 12
第三章 蒸汽系統設計 13
1.1 蒸汽系統流程 13
1.1.1 鍋爐用水預處理 13
1.1.2 蒸汽系統流程圖 15
2.1 蒸汽系統計算 15
3.1 蒸汽系統設備選型 16
3.1.1 單流式機械濾器 16
3.1.2 逆流式Na離交換器 16
3.1.3 除氧設備 17
3.1.4 卧式水火管鍋爐 18
4.1 設備安裝注意事項 19
第四章 冷凍水系統設計 19
1.1 冷凍水系統流程 19
2.1 冷卻水系統計算 20
3.1 冷凍水系統設備選型 21
3.1.1 壓縮機 21
3.1.2 冷凝器 21
3.1.3 蒸發器 22
4.1 設備安裝注意事項 22
第五章 結 23
1.1 結束語 23

第章 項目概述
1.1 項目簡介
1.1 .1 建設項目名稱：
產1000噸丙酮酸產線工藝設計
1.1.2 建設規模、產工作制度
（1）建設規模：產1000噸丙酮酸
（2）原料葡萄糖先經預熱器預熱進行連續滅菌程制滅菌培養基酵母與菌培養基起放入發酵罐通入菌空氣發酵再發酵液提取產物丙酮酸結晶
（3）工作制度：工作按300計發酵、濾實行兩班制
1.1.3 廠址選擇及其自條件
項目建設點選擇鄭州市其自條件表：
平均氣溫 16.3℃ 歷平均高氣溫 38℃
歷平均低氣溫 -4.2℃ 熱平均相濕度 85%
冷平均相濕度 75% 平均氣壓 1016.5mP
夏季平均氣壓 1004.5mP 均風速 3.6m/s
均降水量 1025.6mm 降水量 219.6mm

1.1.4 公用工程供應條件
公用工程 要求條件 要求用量
菌空氣
除菌率>99% 102.6m3/min
加熱蒸汽 121℃0.4mPa 2.5t/d
冷卻水 18℃ 126.73 t/d
2.1 丙酮酸發酵產公用工程設計
工廠設計各專業設計員通力合作集體創造程設計程各專業既工合作其產工藝設計工廠設計核起主導工作公用工程設計（輔助產工程設計）保證工廠產缺少重要組部根據工藝專業設計要求進行工作相輔相承組工廠各部形機整體更發揮工藝專業主導工作工藝設計員必須熟悉解各輔助專業工作任務明確設計程應向同輔助專業提供必要工藝設計資料提同要求作輔助專業設計依據同要利用輔助專業設計工藝設計服務矛盾協商解決確定合理案保證設計質量加快工程進度並保證工廠投產良運行效十重要另外些工廠特別廠建設、擴建由於技術力量足往往需要工藝技術員統籌考慮公用工程關問題
第二章 空氣系統設計
1.1 空氣系統流程
1.1.1 空氣預處理
空氣微物數依附於空氣塵埃顆粒提高壓縮前空氣潔凈度主要措施提高空氣吸氣口位置加強吸入空氣前濾
保護空氣壓縮機空氣吸入口處設置粗濾器濾空氣顆粒較塵埃減少進入空氣壓縮機灰塵微物含量及壓縮機磨損並減輕主濾器負荷提高除菌空氣質量於種前置濾器要求濾效率高阻力否則增加壓縮機吸入負荷降低壓縮機排氣量通採用布袋濾器、填料濾器、油浴濾器水霧除塵濾器
節約本本設計採用布袋濾器
1.1.2 空氣除菌流程
採用兩級冷卻、加熱除菌系統其流程圖圖1：

兩級冷卻除菌流程比較完善空氣除菌流程適應各種氣候條件能夠充離油水使空氣達低相濕度進入濾器提高濾效率該流程特點兩冷卻、兩離、適加熱兩冷卻、兩離油水處能提高傳熱系數節約冷卻用水油水離比較完全經第冷卻器冷卻部水、油都已經結較霧滴故適宜用旋風離器離第二冷卻器使空氣進步冷卻析部較霧粒宜採用絲網離器離發揮絲網能夠離較直徑霧粒離效高作用第級冷卻30~35℃第二級冷卻20~25℃除水空氣相濕度仍100%須用絲網離器加熱器加熱空氣相濕度降低至50%~60%保證濾運行[1]
克服輸送程濾介質等阻力吸入空氣須經空壓機壓縮空氣經壓縮溫度顯著升壓縮比愈高溫度愈高若高溫壓縮空氣直接通入空氣濾器引起濾介質炭化或燃燒且增培養裝置降溫負荷給培養溫度控制帶困難同高溫空氣增加培養液水蒸發微物利要壓縮空氣降溫所空氣儲罐要裝冷卻器流程圖46兩處

根據式(1)：
(1)
空氣總壓力P及濕含量χ定值相濕度φ隨 Ps改變Ps溫度函數φ隨溫度變即溫度升高φ降低反φ則升高若溫度降至露點φ升100%剩部水蒸氣凝露滴析同壓縮空氣夾帶油冷凝由看經冷卻降溫空氣相濕度增析水使濾介質受潮失效所壓縮濕空氣要除水同由於空氣經壓縮機避免夾帶潤滑油故除水同要進行除油5處設置旋風離器用除空氣水油
介質濾器利用塊狀介質顆粒狀介質、網狀介質或高材料絲網慣性攔截作用離空氣水油滴各種介質濾器絲網離器具較高離效率直徑於5μm顆粒離效達99%於10μm更高達99.5%且能部2-5μm較細顆粒加結構簡單阻力等廣泛用於產流程圖7處絲網濾器
設置總濾器流程重要濾器用濾掉空氣絕部殘余油、水及真菌達所需菌空氣要求
2.1 空氣系統工藝計算
產工藝基礎數據：產1000t丙酮酸產酸率72g/l轉化率70％提取率80％染菌率1％工作300發酵周期64h輔助間8平均通氣比1：0.3
2.1.1發酵車間菌空氣高峰需求量
Vmax=2×238.75+6×995=6247.5(m3/h)=1.74(m3/s)
2.1.2 發酵車間菌空氣耗量
V=6×6.5×10-6+2×1.63×106=4.23×107(m3)
菌空氣消耗量：（75×0.7×6+5×0.7×2）×0.3=102.6m3/h
3.1 空氣系統設備選型
3.11 布袋粗濾器
布袋濾器結構簡要濾布縫制與骨架相同形狀布袋綳緊縫於骨架並縫緊所造短路空隙布袋濾濾效率阻力損失要視所選用濾布結構濾布面積定布質結實細致則濾效率高阻力現採用合纖維濾布、紡布濾布要求定期換洗減少阻力提高濾效率本設計採用合纖維濾布氣流速度2-2.5m/min空氣阻力約60-120mmHg
3.1.2 空氣壓縮機
發酵工業用氣體輸送設備低壓空氣壓縮機用提供發酵工業產要求提供0.2~0.3MPa（表壓）壓縮空氣般採用渦輪式空氣壓縮機或經改裝往復式空氣壓縮機做空氣壓縮站主要送氣設備空氣壓縮定壓力通空氣除菌系統定壓力菌空氣供深層培養用兩種空氣壓縮機比較表1

壓縮機種類 特點 優點 缺點
渦輪式 供氣量口壓強穩定輸壓縮空氣含油霧 功率消耗較結構緊湊占面積 技術要求較高
往復式
操作氣體受壓發熱故缸外要冷卻裝置 容量范圍廣價格較便宜操作維修比較便 口流量穩定壓氣體夾帶油霧
表1 兩種空氣壓縮機比較
由於渦輪式空氣壓縮機輸壓縮空氣含油霧給面空氣除菌帶便使空氣濾系統簡化降低些本故本設計採用渦輪式空氣壓縮機
菌空氣消耗量：（75×0.7×6+5×0.7×2）×0.3=102.6m3/h=60.38acfm

初選渦輪式空氣壓縮機機型HP1.0排氣量40acfm,兩台並聯工作40acfm×2 =80acfm>60.38acfm,所符合工藝產要求
3.1.3 旋風離器
旋風離器種結構簡單、阻力、離效較高氣-固或氣-液離設備空氣般15-24m/s流速切線向進入旋風離器並圓周內做圓周運油水滴則具比空氣重度較慣性力故空氣離器內做圓周運油水滴仍作直線運器壁沉降排氣口氣流速度4-8m/s油水滴則旋風離器徑向速度與氣流速度平比隨轉半徑增加減旋風離器進口管截面積般較離器管徑較進口空氣流速越筒徑越空氣阻力越

圖2 旋風離器
般旋風離器比例尺寸致：
D1=0.4-0.6L1=1-2D2-3D h=0.5Db=0.2-0.25DD2=0.2-0.35D
便起見用式致估計離器直徑D:
(2)
式(2)：Q——通旋風離器空氣流量m3/min
通旋風離器空氣流量Q=120m3/min
D=0.1 =1.095m所D取1.1m
D1=0.5m L1=2D=2.2m L2=3D=3.3m h=0.5D=0.55m b=0.2d=0.22m D2=0.2D=0.22m
3.1.4 空氣儲罐
壓縮空氣冷卻定溫度油水空氣相濕度仍100%若加熱升溫要溫度稍微降低便再度析水使濾介質受潮降低或喪失濾能力所必須冷卻除水壓縮空氣加熱定溫度使相濕度降低才能輸入濾器壓縮空氣加熱溫度選擇保證空氣乾燥保證濾器除菌效率關鍵般講降濕溫度與升濕溫度溫差10-15℃左右即能保證相濕度降至定水平滿足進入濾器要求
空氣加熱般用列管式換熱器實現由壓縮機空氣脈沖式濾器前需要安裝空氣儲罐消除脈沖維持罐壓穩定儲氣罐作用除使壓力穩定外使部液滴罐內沉降儲氣罐結構圖：

圖3 儲氣罐結構圖
貯氣罐體積計算： V=0.15v (3)
式(3)：V—貯氣罐體積；v—壓縮空氣流量m3/min
貯氣罐體積V=0.15v=0.15×120=18m3
設貯氣罐圓筒部高徑比2.5：1
則
則D=2.09mH=2.5D=5.23m
3.1.5 絲網濾器
本設計介質濾器濾介質採用0.25mm×40目銹鋼絲網絲網介質層高度150mm其示意圖：

圖4 絲網濾器結構圖
通絲網空氣流速：
(4)
式(4)：ωmax——空氣流速m/s；ρp——液滴比重kg/m3；ρg——空氣比重kg/m3；K——系數取0.107
查25℃空氣比重ρg1.2×103 kg/m3水滴比重ρp1.022 kg/m3
則ωmax=0.107 = 3.12m/s
絲網離器設計速度ω述空氣流速75%即：
ω設計=0.75ωmax=2.34m/s
絲網離器直徑：
(5)
式(5)：D—絲網離器直徑m；V—氣體流量m3/s
則絲網離器直徑D= =0.977 m
3.1.6 總濾器
產需要菌空氣要求比較高濾效率經濟適用面考慮本設計採用纖維介質深層濾器其結構圖圖5：

圖5 纖維介質深層濾器

種纖維介質深層濾器通立式圓筒型內部充填濾介質空氣由向通濾介質達除菌目
空氣濾器尺寸主要包括直徑D效濾層高度L其D由式(6)求：
（6） (6)
式(6):qν——空氣流經濾器體積流量m3/s;
νs——空截面空氣速度m/s
空截面氣速νs般取0.1-0.3m/s按操作工藝設0.2m/s
qν= 102.6m3/min=1.17 m3/s
則D= =2.73m
濾器效濾介質高度L計算公式：

則

選用棉花纖維濾器選棉花纖維直徑d=16μm,填充系數α=8%
通風量120m3/min,p=4kg/m3,發酵周期72h
假設進入濾器空氣含菌量5000/m3空氣流速0.2m/s
查K』=0.135cm-1倒灌率0.1%
則N1=5000×120×60×72=2.592×109N2=10-3
濾層厚度 =63.6cm
4.1 設備安裝注意事項
(1) 貯氣罐應安裝安全閥底部應安排污口空氣貯罐流向由罐內放置絲網除霧器
(2) 濾器效濾介質高度L決定通實驗數據基礎按數穿透定律進行計算由於需要濾層厚度耗用棉花安裝較困難阻力損失故工廠用性炭作間曾改善些素本符合計算要求通總高度棉花層厚度各總濾層1/4-1/3間性炭層佔1/3-1/2鋪棉花前先孔板鋪層30-40目金屬絲網織物助於空氣均勻進入棉花濾層
第三章 蒸汽系統設計
1.1 蒸汽系統流程
1.1.1 鍋爐用水預處理
保證供熱系統靠、持久安全運行必須供給鍋爐房水進行處理鍋爐房使用各種水源論水自水都含些雜質能直接用於鍋爐給水必須經處理符合鍋爐給水水質標難才能供給鍋爐使用否則影響鍋爐安全經濟運行鍋爐房要設置給水處理設備
水(論面水水)自界循環運程溶解混雜量雜質些雜質按其顆粒三類：顆粒稱懸浮物其膠體離即溶解物質懸浮物指水流呈懸浮狀態物質其顆粒直徑10-4mm通濾紙離主要黏土、砂粒、植物殘渣、工業廢物等
膠體物質許離集合體其粒徑10.4~10.6mm間水膠體物質鐵、鋁、硅等化合物及植物機體解產物——機物
水溶解物質主要鈣、鎂、鉀、鈉等鹽類及氧二氧化碳等氣體些鹽類水都離狀態存其顆粒直徑於10.6mm水溶解氣體則狀態存
懸浮物造沉積物污染樹脂堵塞管道懸浮物使鍋水起沫膠體物質污染樹脂影響水質量進入鍋爐產量泡沫引起汽水共騰水懸浮物膠體物質通水廠通混凝濾處理部清除看起澄清仍含雜質水經處理直接供給鍋爐水部溶解鹽類(主要鈣、鎂鹽類)析或濃縮沉澱沉澱物部比較鬆散稱水渣；另部附著受熱面內壁形堅硬質密水垢水垢存鍋爐安全經濟運行危害
（1）鍋爐用水濾
工業鍋爐房用水般由水廠供給原水懸浮物含量較高減輕軟化設備負擔必須進行原水濾處理於順溜再固定床離交換器懸浮物於等於5mg/L原水應經濾；進入逆流再固定床離交換器或浮床交換器原水懸浮物含量於等於2mg/L應先經濾；懸浮物含量於20mg/L原水或經石灰處理水均應混凝、澄清經濾處理
（2）陽離交換軟化
水懸浮物膠體物質通經水廠沉澱、濾等處理部除水硬度、鹼度等雜質仍存滿足鍋爐給水水質要求需要鍋爐給水進行處理工業鍋爐房水處理主要內容軟化除氧即除水鈣、鎂離降低給水含氧量利用產硬度陽離(Na+、H+)水Ca2+、Mg2+置換達使水軟化目種稱陽離軟化稱離交換軟化離交換軟化通離交換劑實現
目前工業鍋爐水處理鈉離交換軟化用離交換器裝入陽離交換劑原水流鈉離交換劑交換劑Na+與水Ca2+、Mg2+離進行置換反應使水軟化鈉離交換既除水暫硬除永硬能除鹼構水鹼度主要部暫硬度按照等物質量規則轉變鈉鹽鹼度NaHCO3；另外按等物質量交換規則1mol Ca2+與2 molNa+進行交換反應使軟水含鹽量所增加
隨著交換軟化程進行交換劑Na+ 逐漸水Ca2+ 、Mg2+所代替交換劑由NaR型逐漸變CaR2或MgR2型軟化水硬度超某數值水質已經符合鍋爐給水水質標准要求則認交換劑已經失效應立即停止軟化交換劑進行再
離交換設備種類較固定床、浮床、流床等浮床、流床離交換設備適用於原水水質穩定軟化水力變化、連續間斷運行情況固定床則需述要求工業鍋爐房用軟化設備
固定床離交換設備順流再離交換器逆流再離交換器兩類
（3）鍋爐給水除氧
鍋爐金屬腐蝕主要電化腐蝕鍋爐給水鍋水都電解質鍋爐金屬壁雜質部陰極其電與鍋水離（H+）結合斷除
腐蝕產物(Fe3+)積聚陽極或電e積聚陰極未除則兩極間電位差減使腐蝕滯緩或停止種現象稱極化反消除極化(稱極化現象)使腐蝕加速
pH<7水較H+H+陰極極化劑加速腐蝕同酸性水使金屬氧化保護層溶解加速腐蝕見避免減輕鍋爐金屬電化腐蝕除保持鍋水定鹼度要給水進行除氧
1.1.2 蒸汽系統流程圖
蒸汽系統簡單流程示意圖見圖2：

圖6 蒸汽系統流程示意圖

設計蒸汽系統應經濟考慮滿足用戶需要前提供汽壓力越低越仍需考慮蒸汽冷凝水收系統所需壓降效利用燕汽能量往往先使高壓蒸汽通汽輪機用汽輪機排汽供應工廠產；汽輪機停止工作應減壓閥減溫器保證低級壓力蒸汽系統供汽
2.1 蒸汽系統計算
工藝需求採用121℃0.4mPa蒸汽進行加熱
每發酵罐蛇管蒸汽加熱階段需要蒸汽量G=3887.15 kg
每發酵罐直接蒸汽加熱階段需要蒸汽量G』=2139.53 kg

考慮5%蒸汽損失並且兩發酵罐同進行發酵則總蒸汽用量：
G總=（3887.15+2139.53）×2/0.95=12.696 t/d
3.1 蒸汽系統設備選型
3.1.1 單流式機械濾器
本設計採用濾設備單流式機械濾器具濾管路系統簡單運行穩定價格低廉等優勢單流式機械濾器簡單種濾器其簡單示意圖圖3：

圖7 單流式機械濾器
單流式機械濾器本體密閉鋼制圓柱形容器設進水、排水管路濾器內裝填濾材料用石英砂、理石、煙煤等石英砂宜用於濾鹼性水石英砂水溶解產硅酸鍋爐害；煙煤、理石適用於帶鹼性水濾料直徑0.5~1.5mm濾速度4~5m/h運行周期般8h
3.1.2 逆流式Na離交換器
逆流再離交換設備具水質量高鹽耗低等優點所本設計採用逆流再Na離交換器其簡單示意圖圖4：

圖8 逆流再離交換設備
所謂逆流再再再液流向水軟化運行流向相反通鹽液交換器部進入部排新鮮再液總先與交換器底部尚未完全失效交換劑接觸使其高再程度隨著再液繼續向流交換劑再程度逐漸降低較順流再工藝慢(部交換劑飽程度比部．再液置換Ca2+、Mg2+少)再液與部完全失效交換劑接觸再液仍具定新鮮性仍能起原作用再液能充利用[8]
3.1.3 除氧設備
氣體溶解定律知．氣體水溶解度與該氣體氣水界面壓力比與水溫反比敞設備水加熱隨著水溫升高氣水界面水蒸氣壓力增其氣體壓力降低水達沸點水界面水蒸氣壓力與外界壓力相等其氣體壓力都趨於零水溶解氣體含量趨於零熱力除氧工作原理
用加熱除氧設備稱熱力除氧器工業鍋爐房蒸汽鍋爐採用氣式熱力除氧器即除氧器內壓力略高於氣壓(般0.02MPa工作溫度104℃)便於逸氣體能夠排
用噴霧填料式熱力除氧器圖9所示

圖9 噴霧填料式除氧器
除氧器由除氧除氧水箱兩部組給水由除氧部進水管進進水管與互相平行幾排帶噴嘴噴水管連接水通噴嘴噴霧狀要求噴嘴進水壓力0.15-0.2MPa左右除氧部兩層孔板孔板間裝銹鋼填料(稱Ω元件)霧狀水滴經填料層落水箱
蒸汽由除氧部進汽管進入向流析氣體及部蒸汽經頂部圓錐形擋板折流由排氣管排
給水除氧器內先噴霧狀加熱具表面積利於氧氣水逸填料層呈水膜狀態加熱與蒸汽較充接觸且填料蓄熱作用所除氧效較負荷波適應強
3.1.4 卧式水火管鍋爐
由於發酵車間所需蒸汽量所採用卧式水火管鍋爐比較適宜
卧式水火管鍋爐水管與火管組合起卧式外燃鍋爐種鍋爐20世紀創代卧式外燃水管鍋爐基礎發展起種整裝鍋爐目前型燃煤鍋爐使用占較比例
種鍋爐鍋筒及各受熱面都支承鋼板焊底座爐排文架及通風裝置全部支座結構形鍋爐牆壁採用蛭石磚絕熱外加薄鐵皮形整體鍋爐稱種鍋爐卧式快裝鍋爐快裝鍋爐結構緊湊運輸便安裝簡單相其煙火管鍋爐由於爐膛內根據情況布置備種拱牆爐內燃燒較同由於爐內煙氣流速較高使火管傳熱系數提高積灰減少尤其層部增設省煤器使排煙溫度降低鍋爐效率達75％
4.1 設備安裝注意事項
（1）原水通濾層壓力降達0.05~0.06MPa應停止濾進行反沖洗濾料層截留污泥沖洗掉恢復其工作能力反洗強度15L／(s?m2)沖洗間10min洗至水合格重新進行濾
（2）排氣閥度要合適造蒸汽浪費影響除氧效需要通反復調整維持其佳度
（3）保證重要用戶用汽設計要考慮設置蒸汽自切斷系統發事故按預定程序切斷非重要用戶負荷確認系統靠性產要進行試驗
（4）設計蒸汽系統系統干管直徑要按蒸汽發設備連續供汽量考慮利於工廠擴建或適應產變化

『玖』 發酵罐的構造及各部分的名稱是什麼，標准操作規程是什麼

發酵系統操作規程

一、 發酵前准備工作

（1） 檢查電源是否正常，空壓機、微機系統和循環水系統是否正常工作。 （2） 檢查系統上的閥門、接頭及緊固螺釘是否擰緊。

（3） 開動空壓機，用0.15Mpa壓力，檢查種子罐、發酵罐、過濾器、管路、

閥門等密封性是否良好，有無泄漏。罐體夾套與罐內是否密封（換季時應重點檢測），確保所有閥門處於關閉狀態（電磁閥前方的閥門除外）。

（4） 檢查水（冷卻水）壓、電壓、氣（汽）壓能否正常供應。進水壓維持

在0.12Mpa，允許在0.15-0.2Mpa范圍變動，不能超過0.3Mpa，溫度應低於發酵溫度10℃；單相電源AC220V±10%，頻率50Hz，罐體可靠接地；輸入蒸汽壓力應維持在0.4Mpa，進入系統後減壓為0.24MPa；空壓機壓力值0.8Mpa，空氣進入壓力應控制在0.25-0.30MP（空氣初級過濾器的壓力值）。

（5） 溫度、溶氧電極、PH電極校正及標定，詳見觸摸屏PH、DO的標定幫

助。

（6） 檢查各電機能否正常運轉（共4個）。電磁閥能否正常吸合（整套系

統共11個電磁閥）。

二、 滅菌

1. 發酵系統安裝好後的初次清洗

罐內的清洗：酸鹼罐、補料罐、種子罐可將罐體上方的法蘭卸開，由操作工採用潔凈布手動清洗，結束後排盡罐內的污水，在多沖洗幾遍即可。發酵罐的清洗可採用自來水管通過手孔向罐體內壁沖洗，當水位上升到攪拌軸的第二片葉輪時停止沖洗，開動電機攪拌清洗。各管路的清洗，可以先採用清水沖洗，再根據相應功能採用相應的清洗介質（清洗管路時應以保護管路中的各種元件為前提），具體步驟可參考「空氣管路的滅菌」。如果發酵系統長時間不用或培養的菌體與上一批次的不相同時，可採用2%NaOH清洗，其他各罐也可以採用發酵罐的清洗方式清洗，清洗結束後應對發酵系統滅菌。 2. 空氣管路的滅菌

（1） 空氣管路上的除菌過濾器，使用蒸汽通過減壓閥（空氣減壓閥不能進

行蒸汽滅菌，所以空氣預過濾器不滅菌）、蒸汽過濾器然後進入除菌過濾器。

（2） 空氣除菌過濾器的濾芯不能承受高溫高壓，因此，將蒸汽減壓閥調整

在0.13MPa，不得超過0.15MPa。

（3） 空消過程中，除菌過濾器下端的排氣閥應微微開啟，排除冷凝水。 （4） 空消時間應持續30分鍾左右，當設備初次使用或長期不用後啟動時，

最好採用間歇空消，即第一次空消後，隔3～5小時再空消一次，以便消除芽孢。

（5） 經空消後的過濾器，應通氣吹乾，約20～30分鍾，然後將氣路閥門關

閉。保持空氣管道正壓。

3. 發酵罐空消（種子罐、補料罐、酸鹼罐空消作為參考依據）

（1） 發酵罐空消前，應將打開排污閥Q22打開（使夾套內的壓力不超壓）。 （2） 關閉Q14，微開Q15,打開蒸汽閥門Q12，打開Q13向罐內通蒸汽；打

開Q18、Q19通過取樣口向罐內通蒸汽。

（3） 將罐上的接種口，排氣閥Q9，及排污管路上的閥門Q24、Q25微微打

開，使蒸汽通過這些閥門排出，當濕度達到1220C後開始計時，調整閥門Q9、Q13、Q19的開度，保持罐內溫度1220C~1280C（壓為一般在0.11～0.15Mpa），可根據工藝調整空消的溫度與壓力。

（4） 當時間達到30～40分鍾後，關閉Q13、Q15、Q19，然後再關閉Q12、

Q18，打開空氣管路上的閥門Q14、Q13向罐內通空氣冷卻，讓罐內保持正壓在0.03MPa-0.05MPa之間。

（5） 需要快速冷卻時則關閉夾套排污閥門Q22，打開冷卻水閥門Q27/DC1

向夾套通水冷卻，到達常溫後關閉冷卻水。特殊情況下，可採用間歇空消（隔3～5小時再空消一次，以便消除芽孢）。

（6） 空消時，溶氧、PH電極取出，妥善保存，以延長其使用壽命。

4.發酵罐實消

（種子罐、補料罐、酸鹼罐實消作為參考依據）

實消是當罐內加入培養基後，用蒸汽對培養基進行滅菌的過程。

(1)空消結束後，關閉進氣閥門Q13,打開Q9卸去罐內壓力，將校正好的PH、DO電極裝好，盡快將配好的培養基從加料口加入罐內。

(2)培養基在進罐之前，應先糊化，一般培養基的配方量應根據工藝要求確定，發酵液的最終容積為罐體全容積的70％左右計算(泡沫多的培養基為60％左右，泡沫少的培養基可達75～80％)，考慮到冷凝水和接種量因素，以及是否流加，初定容由生產根據工藝的要求自行決定，需在實踐中摸索。 (3)開啟機械攪拌裝置，低速轉動，使罐內物料均勻混合。

(4)打開夾套排污閥Q22、蒸汽閥Q21，對罐內培養基預熱（採用夾套通汽預加熱）。當罐內溫度升到90℃時（具體溫度應按蒸汽質量而變動），關閉夾套進汽閥Q21，關閉Q14，全打開進汽閥Q12,打開Q13通入蒸汽，全開Q18，微開Q19通過取樣口向罐內通蒸汽，關閉Q25、Q26，全開Q23,微開Q24向罐內通蒸汽，微開尾氣閥門Q9（三路通汽滅菌），關閉電機攪拌。

當溫度升到121—123℃，罐壓升至0.12MPa時，控制蒸汽閥門Q9、Q19、Q13、Q24的開度，維持溫度與罐壓，並開始計時，微開火焰接種口向外排蒸汽，當時間到達30分鍾之前，關緊焰接種口，關閉Q24（關閉前應人為地開大蒸汽量幾次，避免培養基殘留於閥門處）,關閉Q23，關閉Q19、18，關閉Q13、Q12停止供汽。

關閉夾套排污閥門Q22，打開冷卻水閥Q27/DC1向夾套通水冷卻，打開電機攪拌，當壓力降到0.05MPa時打開空氣閥門Q14、Q13向罐內通空氣，加快冷卻速度，並保持罐壓為0.05MPa，直到罐內培養基溫度降至接種溫度。當罐內溫度降至比發酵工藝所要求的溫度高2－3℃時，關閉閥門Q27/DC1停止通冷卻水。

https://wenku..com/view/24b949f35727a5e9846a61c4.html

『拾』 發酵罐的結構及其各部分的功能

通用式發酵罐：具有通氣和攪拌裝置的立式圓筒形發酵罐.是目前大生產中最常用的發酵罐.其容積可從幾升到幾百噸不等.包括罐體、攪拌系統、傳熱系統、通氣系統.
（1）罐體
（2）攪拌系統包括：驅動電機、攪拌軸；渦輪攪拌器、攪拌葉；擋板；軸封（端面軸封）
（3）傳熱系統包括夾層傳熱、蛇管傳熱（一般有4組、6組、8組）.
（4）通氣系統包括單孔管、多孔環管