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看完这篇文章,瞬间了解发酵罐了!
点击次数:454 发布时间:2020-04-17
      发酵罐是发酵的核心设备,为发酵过程提供良好的反应环境。发酵罐结构主要包括反应容器和控制系统两大部分,反应容器提供发酵过程的反应环境,控制系统将反应环境控制在设定目标值。一般认为:500L以下的是实验室规模的发酵罐,500L以上是生产规模的发酵罐。其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。
  发酵罐的具体结构:
  1、外筒
  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
  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。
  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
  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
  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
  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
  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。

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