機(jī)械攪拌通氣發(fā)酵罐.ppt

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發(fā)酵設(shè)備EquipmentofFermentation 報告人 郝文輝指導(dǎo)老師 胡忠策 一 發(fā)酵罐的分類 一 通風(fēng)發(fā)酵罐1 機(jī)械攪拌通氣發(fā)酵罐2 機(jī)械攪拌自吸式發(fā)酵罐3 氣升式發(fā)酵罐4 噴射自吸式發(fā)酵罐 二 厭氧發(fā)酵罐 二 機(jī)械攪拌通氣發(fā)酵罐 一 結(jié)構(gòu)特點機(jī)械攪拌通氣發(fā)酵罐的主要部件包括罐體 攪拌器 軸封 消泡器 聯(lián)軸器 空氣分布器 擋板 冷卻裝置 二 罐體 1 結(jié)構(gòu)和材料 2 罐體的參數(shù) 1 容積 2 高徑比 3 罐壁厚度式中 S 受內(nèi)壓的罐壁厚度P 罐表壓 kg cm2D 罐徑 mm 焊縫系數(shù)C 腐蝕裕度S C 10時 C 3mm 許用應(yīng)力 n 35kg mm2 n 4 t 250 式中 S 受外壓的罐壁厚度P 外受壓力 kg cm2 系數(shù)H 圓筒高度 mm 三 攪拌器和攪拌軸 目的 1 打碎空氣氣泡 2 使發(fā)酵液充分混合 三 攪拌器和攪拌軸 1 平葉攪拌器 2 彎葉攪拌器 3 箭葉攪拌器 葉片形狀對攪拌的影響 1 粉碎氣泡 平葉 彎葉 箭葉 2 翻動流體 箭葉 彎葉 平葉 1 徑向流攪拌器 2 軸向流攪拌器 3 組合攪拌器 優(yōu)點 避免氣體過早地從葉輪區(qū)域直接上升而逃逸 使更多的氣體在徑向通過葉輪區(qū)域被分散 有利于溶氧缺點 上下混合性能差 不能很好的混合發(fā)酵液 功耗較大 優(yōu)點 混合性能相對較好 能耗低 作用范圍大缺點 不能很好的分散氣體 溶氧能力較差 優(yōu)點 提高傳質(zhì)系數(shù) 減少功率消耗 缺點 對氣體的控制能力較弱 攪拌功率 F A 施加液體內(nèi)的剪切應(yīng)力 液體的平均流速 A 攪拌器對液體的翻動量F 攪拌器施加于液體的力A 葉片的面積 攪拌技術(shù) 1 不變速攪拌技術(shù) 2 變速攪拌技術(shù) 四 擋板 1 防止攪拌器運轉(zhuǎn)時發(fā)酵液產(chǎn)生旋渦2 全擋板條件達(dá)到消除液面旋渦的最低條件 在一定的轉(zhuǎn)速下面增加罐內(nèi)附件而軸功率保持不變 滿足全擋板條件的擋板數(shù)和寬度可以由下式來計算 W 擋板寬度D 罐直徑Mb 擋板數(shù) 五 空氣分布管 作用 將無菌空氣引入到發(fā)酵罐中的裝置 種類 1 單孔式2 環(huán)形多孔式 六 傳熱裝置 作用 控制發(fā)酵過程中的溫度種類 1 夾套2 沉浸式蛇管傳熱器