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      2. 關于我們

        產品中心

        發酵罐
        點擊量:   發布時間:2018-02-27

        113.jpg  一、發酵罐概述

        發酵一般是指通過對各類微生物(或動植物細胞)的生長培養和化學變化,大量產生和積累專門的代謝產物的反應過程。因此發酵罐就是為微生物的發酵過程完成提供場合和條件的罐。發酵罐根據發酵的產品或發酵的菌種或發酵形式等的不同,常見的有機械通風發酵罐、厭氧發酵罐、固體發酵罐、液體發酵罐、全自動發酵罐發酵罐、不銹鋼發酵罐、菌種發酵罐、小型發酵罐、啤酒發酵罐、葡萄酒發酵罐、食用菌發酵罐、二聯發酵罐、三聯發酵罐等。發酵罐具有加熱、冷卻、滅菌、恒溫等功能,能為微生物生長提供一個適宜的發酵環境,即適宜的溫度和壓力、營養。

        發酵罐內的培養基則為微生物生長提供了所需的碳、氮、氧、生長因子、水等。發酵罐罐體主要用來培養發酵各種菌體和發酵各種發酵制品的。發酵罐具有自動控溫、自動調節pH、自動記錄數據、自動補料等功能,大大簡化了操作,減少了染菌的機會,是現代發酵設備的主要生物反應器。

          二、發酵罐產品主要用途

        用于厭氣發酵(如生產酒精、溶劑)的發酵罐結構可以較簡單。用于好氧發酵(如生產抗生素、氨基酸、有機酸、維生素等)的發酵罐因需向罐中連續通入大量無菌空氣,并為考慮通入空氣的利用率,故在發酵罐結構上較為復雜,常用的有機械攪拌式發酵罐、鼓泡式發酵罐和氣升式發酵罐。

        乳制品、酒類發酵過程是一個無菌、無污染的過程,發酵罐采用了無菌系統,避免和防止了空氣中微生物的污染,大大延長了產品的保質期和產品的純正,罐體上特別設計安裝了無菌呼吸氣孔或無菌正壓發酵系統。罐體上設有米洛板或迷宮式夾套,可通入加熱或冷卻介質來進行循環加熱或冷卻。

        發酵罐的容量由300-15000L多種不同規格。發酵罐按使用范圍可分為實驗室小型發酵罐、中試生產發酵罐、大型發酵罐等。發酵罐廣泛應用于乳制品、飲料、生物工程、制藥、精細化工等行業,罐體設有夾層、保溫層、可加熱、冷卻、保溫。罐體與上下填充頭(或錐形)均采用旋壓R角加工,罐內壁經鏡面拋光處理,無衛生死角,而全封閉設計確保物料始終處一無污染的狀態下混合、發酵,設備配備空氣呼吸孔,CIP清洗噴頭,人孔等裝置。

        三、發酵罐的分類

        發酵罐的分類:按照發酵罐的設備,分為機械攪拌通風發酵罐和非機械攪拌通風發酵罐;按照微生物的生長代謝需要,分為好氧型發酵罐和厭氣氧型發酵灌。發酵罐是一種對物料進行機械攪拌與發酵的設備。該設備采用內循環方式,用攪拌槳分散和打碎氣泡,它溶氧速率高,混合效果好。罐體采用SUS304或316L進口不銹鋼,罐內配有自動噴淋清洗機頭,確保生產過程符合GMP要求。

        四、發酵罐結構特征
          1、發酵罐罐體材質均采用高級不銹鋼材質,內外表面均采用拋光處理,拋光精度Ra0.4,可防止物料粘壁,且易清洗;
          2、攪拌系統采用三層六平葉發酵專用標準槳,無級調速,可實現發酵攪拌過程全自動控制;
          3、發酵罐采用在位高溫蒸汽滅菌,滅菌過程可實現自動控制,滅菌溫度精確;
          4、瑞士梅特勒PH電極及屏蔽導線,范圍在2~12PH,控制精度為±0.02PH;
          5、自動檢測泡沫,可添加消泡劑,靈敏度為100~10000;空氣流量控制可采用轉子流量計手動調節,范圍為0~5000L/min;
          6、補料系統可通過蠕動泵自動流加,范圍為0~5L/min,控制精度±2%。

        五、發酵罐結構產品組成

          (1)罐體

          發酵罐的罐體由筒體及橢圓形或碟形封頭焊接而成,小型發酵罐封頭和筒體采用法蘭連接。罐頂裝有視鏡及燈鏡,方便觀察罐內發酵狀態。在發酵罐的罐頂上的接管有:進料管、補料管、排氣管、接種管和壓力表接管。在罐身上的接管有冷卻水進出管、進空氣管、取樣管、溫度計管和測控儀表接口。

          (2)罐體的尺寸比例

          罐體各部分的尺寸有一定的比例,發酵罐一般由于發酵的特殊需要一般為細長型,高度與直徑之比一般為1.7~2.5左右。

          (3)攪拌器

          發酵罐通常裝有兩組攪拌器,兩組攪拌器的間距S約為攪拌器直徑的三倍。對于大型發酵罐以及液體深度HL較高的,可安裝三組或三組以上的攪拌器。最下面一組攪拌器通常與風管出口較接近為好,與罐底的距離C一般等于攪拌器直徑Di,但也不宜小于0.8Di,否則會影響液體的循環。

          軸向式攪拌器:槳葉式、螺旋槳式

          徑向式(渦輪式)攪拌器(Disc turbine):平直葉、彎葉、箭葉

          (4)擋板

          擋板的作用是改變液流的方向,由徑向流改為軸向流,促使液體劇烈翻動,增加溶解氧。

          全擋板條件:是指在一定轉數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:

          (5)消泡器

          消泡器的作用是將泡沫打破。消泡器常用的形式有鋸齒式、梳狀式及孔板式??装迨降目讖郊s10~20毫米。消泡器的長度約為罐徑的0.65倍。

          (6)聯軸器

          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。小型的發酵罐可采用法蘭將攪拌軸連接,軸的連接應垂直,中心線對正。

          (7)軸承

          為了減少震動,中型發酵罐—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,應采用液體潤滑的塑料軸瓦(如聚四氟乙烯等),軸瓦與軸之間的間隙常取軸徑的0.4~0.7%。為了防止軸頸磨損,可以在與軸承接觸處的軸上增加一個軸套。

          (8)變速裝置

          試驗罐采用無級變速裝置。發酵罐常用的變速裝置有三角皮帶傳動,圓柱或螺旋圓錐齒輪減速裝置,其中以三角皮帶變速傳動較為簡便。

          (9)軸封

          軸封的作用是使罐頂或罐底與軸之間的縫隙加以密封,防止泄漏和污染雜菌。常用的軸封有填料函和端面軸封兩種,一般用機械式密封。

         ?、偬盍虾捷S封是由填料箱體,填料底襯套,填料壓蓋和壓緊螺栓等零件構成,使旋轉軸達到密封的效果。

          填料函式軸封的優點是結構簡單。主要缺點是:死角多,很難徹底滅菌,容易滲漏及染菌;軸的磨損情況較嚴重;填料壓緊后摩擦功率消耗大;壽命短,經常維修,耗工時多。

         ?、诙嗣媸捷S封又稱機械軸封。密封作用是靠彈性元件(彈簧、波紋管等)的壓力使垂直于軸線的動環和靜環光滑表面緊密地相互貼合,并作相對轉動而達到密封。

          (10)發酵罐的換熱裝置

         ?、賷A套式換熱裝置

          這種裝置多應用于容積較小的發酵罐;夾套的高度比靜止液面高度稍高即可。這種裝置的優點是:結構簡單;加工容易,罐內無冷卻設備,死角少,容易進行清潔滅菌工作,有利于發酵。其缺點 是:傳熱壁較厚,冷卻水流速低,發酵時降溫效果差。

         ?、谪Q式蛇管換熱裝置

          這種裝置是豎式的蛇管分組安裝于發酵罐內,有四組、六組或八組不等,根據管的直徑大小而定,容積5 立方米 以上的發酵罐多用這種換熱裝置。這種裝置的優點是:冷卻水在管內的流速大;傳熱系數高。這種冷卻裝置適用于冷卻用水溫度較低的地區,水的用量較少。但是氣溫高的地區,冷卻用水溫度較高,則發酵時降溫困難,發酵溫度經常超過40℃, 影響發酵產率,因此應采用冷凍鹽水或冷凍水冷卻,這樣就增加了設備投資及生產成本。此外,彎曲位置比較容易蝕穿。

         ?、圬Q式列管(排管)換熱裝置

          這種裝置是以列管形式分組對稱裝于發酵罐內。其優點是:加工方便,適用于氣溫較高,水源充足的地區。這種裝置的缺點是:傳熱系數較蛇管低,用水量較大。


              
        六、發酵罐技術參數

         

        規格型號

        外形尺寸

        總功率(常規配置)

        備注

        電機功率(KW)

        攪拌轉速(R/min)

        FJG--100

        500×800×1700MM

        0.75KW

        0-280


        FJG--200

        600×1000×1800MM

        1.1KW

        0-280


        FJG--300

        800×1200×2000MM

        1.5KW

        0-280


        FJG--500

        900×1300×2000MM

        2.2KW

        0-280


        FJG--1000

        1000×1500×3300MM

        2.2KW

        0-280


        FJG--2000

        1200×1600×3200MM

        4KW

        0-280


        FJG--3000

        1400×2000×3600MM

        5.5KW

        0-280


        FJG--4000

        1500×2000×3800MM

        7.5KW

        0-280


        FJG--5000

        1600×2200×4000MM

        11KW

        0-280


         


        七、發酵罐質量標準


          設計、制造、檢驗、驗收執行:
          1、《中華人民共和國特種設備安全法》
          2、SFDA 《藥品生產質量管理規范》
          3、TSG21—2016《固定式壓力容器安全技術監察規程》
          4、GB150—2011《壓力容器》
          5、NB/T47015—2011《壓力容器焊接規程》
          6、NB/T47013—2015《承壓設備無損檢測》
          7、HG/T20584—2011《鋼制化工容器制造技術要求》

         


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