⑴ 發酵罐原理
工作原理
內循環帶升式發酵罐外循環帶升式發酵罐
循環管高度是影響循環效率的專主要因素,實踐證明不屬應少於4m。
與通用式發酵罐比較,它具有以下優點:
(a)發酵罐內沒有攪拌裝置,清洗方便,加工容易。
(b)由於取消了攪拌用的電機,而通風量與通用式發酵罐大致相等,所以動力消耗有很大降低。
①伍式發酵罐
攪拌器是用六根彎曲的空氣管子焊於圓盤上,兼作空氣分配器。空氣由空心軸導入,經過攪拌器的空心管吹出,與被攪拌器甩出的液體相混合,發酵液在套筒外側上升,由套筒內部下降,形成循環。
②文氏管發酵設備
其原理是用泵將發酵液壓入文氏管中,由於文氏管的收縮段中液體的流速增加,形成負壓將空氣吸入,並使氣泡分散與液體混合,增加發酵液中的溶解氧。這種設備的優點是:吸氧的效率高,氣、液、固三相均勻混合,設備簡單,無須空氣壓縮機及攪拌器,動力消耗省。這種設備適用於宇宙飛船的密封艙中,利用藻類的光合作用將氣體中的二氧化碳還原成氧。
用泵將發酵液壓入文氏管中,由於文氏管的收縮段中液體的流速增加,形成真空將空氣吸入,並使氣泡分散與液體混合,微生物從而獲得生長和代謝所需要的氧。
⑵ 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。
⑶ 卧式發酵裝置和立式發酵裝置的區別
卧式設備和立式設備的區別
1、卧式設備價格略高,適合用於中小型,個體用戶,是立式攪拌機的升級替代產品;立式設備價格較低,適合用於小,剛起步的個體用戶。
2、卧式設備攪拌速度較快,是運用雙軸、多螺旋帶攪拌,混合物全部轉動,轉動速度快,性能高;立式設備攪拌速度較慢,因混合物是局部攪拌,性能較低,攪拌效果不理想。
3、卧式設備攪拌均勻程度高,混合物全方位轉動,攪拌不留死角,質量高;立式設備攪拌均勻程度較低,是針對一部分混合物轉動上拋的原理構成,混合物的質量不被保證。
4、卧式設備轉動軸承在設備的兩側,混合物不易包住軸承,裝有減速機配置,操作簡單,使用方便,卧式設備使用范圍廣,可用於砂漿、膩子粉、石膏等各種混合物的生產;立式設備設備的維修率相對較高,轉動軸承在設備下端,軸承易被混合物包住而發生故障。
⑷ 全自動生物發酵罐實現原理和基本知識
現代全自動生物發復酵罐生產制利用了很多檢測裝置,通過檢測裝置對發酵過程進行有效的監控,同時能夠增強控制精度,為發酵過程提供更好的條件。例如發酵的PH,一般現在使用的電極為PH電極,它能夠有效的耐受溫度和滅菌的壓力,使用的疲勞度較高,當然也要安裝使用說明進行維護和保養。當然檢測裝置還有其它的,消泡電極及配套的執行裝置,如補料泵,開關閥等。
⑸ 利用簡易發酵裝置製作果酒和果醋的操作過程
★水果酒注意事項★
1.水果清洗務必濿干或自然風干,所釀的酒才不會走味.
2.釀水果酒以天然水果最好,必要時可以調整糖度,加糖至20,25%為宜.
3.釀水果酒宜用冰糖,因為甜為較純正,不易起酸.
4.所有密封容器,務必去除水氣及封閉,並存放在陽光無法直接曝曬的陰涼處.
5.釀水果酒時,需使用酒精濃度高35%以上的酒,含在水果中的果汁越容易被浸泡出來,著色性也越強
◎酒漬大棗
範本來源:生活智能王
大棗3斤 紅露酒1瓶 兩者浸泡約3星期即可食用,浸泡期間要常常搖動大棗
◎紅葡萄酒
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果粒完整的新鮮先葡萄,洗凈晾乾,剪成單粒,去梗;置入密封容器,加糖,存放四,六個月,有抗氧化作用,有益延緩老化
◎草莓酒
範本來源:生活智能王
草莓洗凈晾乾,摘掉草莓蒂,把草莓、蜂蜜、高良酒〈另可用檸檬去皮擠汁加上伏特加或蘭姆酒〉置入玻璃瓶中,約二至四周後將果實取出,酒再放三個月左右,就很好喝了!
◎李子酒
範本來源:生活智能王
紅肉李洗凈,用冷開水濾水一次,晾乾,每粒果實用刀深劃七至十刀,置入容器,一層李子一層砂糖,存放四十至四十五天.有舒筋、行血、消除疲勞之功效
◎楊桃酒
範本來源:生活智能王
成熟楊桃洗凈,切成小塊,晾乾,冰糖加水以小火融化,將楊桃果肉、市售酵母菌即冰糖水一起置入密封容器,存放半年以上,有去風熱、順氣潤肺效能
◎如何製作【梅子酒】
●範本來源:生活智能王
將梅子與米酒以7:10的比例放入玻璃瓶內,加入適量的糖封瓶浸泡即可完成
●範本來源:生活智能王
成熟梅子洗凈晾乾,置入密封容器,需玻璃瓶,用米酒頭〈梅子,米酒頭,冰糖比例10;10;5〉淹沒梅子,存放四個月,治療骨刺,風濕痛,寒症,腎臟病之功效.
●範本來源:生活智能王
材料:梅子、冰糖150g、米酒
作法:洗凈梅子擦乾(最好再曬一下,等水分沒了:有的也可用電風扇代替吹乾),將所有材料放入乾燥的密封罐內(最好是玻璃瓶,一層梅子一層糖),放至陰涼處.等至梅子酒顏色變成咖啡色,即可飲用。
補充: 曬乾的梅子放入密封罐至八分滿。倒入的米酒是放入梅子後的十分滿。梅子酒放越久越好喝,梅子產季為三、四月。
P.S.梅子酒忌水,任何作法中都不可碰到水
●範本來源:生活智能王
材料:梅子4斤 . 冰糖3斤 . 米酒或米酒頭
作法:
1、梅子洗凈.晾乾(至少要一天) .
2、放入干凈無水的玻璃瓶內
3、一層梅子一層冰糖.以此類推
4、放到八分滿時.倒入米酒後密封.(米酒需淹沒梅子,存放四個月).放越久越好喝
梅子與冰糖的比例【例如:梅子:冰糖=8:6】以此類推
【治療】骨刺,風濕痛,寒症,腎臟病之功效
⑹ 發酵罐的定義一個優良的發酵裝置必須具備什麼條件
發酵罐是指工業上用來進行微生物發酵的裝置。一般分為厭氧發酵罐和好內氧發酵罐兩大容類。
1、結構合理,具有一定的承壓和耐高溫性能。
2、有一定操作彈性,可對工藝控制參數進行調節。
3、內部附件盡量減少(避免死角),便於清洗、消毒,減少污染。
4、適合於同類或多種產品的生產,以減少投資和能源消耗。
⑺ 發酵裝置中水的作用
(1)冷卻(降溫或使溫度控制在30℃~37℃) (2)下降 加鹼(氨水) 谷氨酸脫氫酶 酶活性(反饋,負反饋) (3)下降 混入雜菌產生競爭,分解或吸收谷氨酸
⑻ 北京中科博聯:連續式自動一體化智能好氧發酵裝置怎麼樣實現曝氣系統對位
⑼ 麵包簡易的發酵裝置
既然要做麵包肯定要有烤箱,我們可以利用烤箱來給麵包做一個簡單的發酵,首先要在烤箱沒放置一盆水以增加烤箱內的濕度,然後把烤箱的溫度定在30℃,這個溫度最適合麵包發酵,溫度不能高,否則麵包中的酵母菌因為高溫會失去活性,導致發酵失敗。接著把整形好的麵包放入烤箱內發酵就可以了,等發酵完成之後就可以進行烘烤了。
⑽ 自釀啤酒設備如何實現自動化釀酒
自釀啤酒設備釀制啤酒時如何實現溫度控制?在啤酒廠的發酵車間,無論是釀造師或是操作工,對發酵罐內發酵液的溫度*為關注,尤其對操作工而言,工藝單上寫的基本上就是溫度和時間,這樣很容易產生一種錯覺:似乎啤酒發酵工藝流程就是根據溫度和時間來完成的。而實際上在整個工藝流程中,還要定期從取樣口取出發酵液送到實驗室去化驗,根據化驗的結果,溫度和時間可能會有所改變。
自釀啤酒設備
因此,從整個工藝流程中的操作可看出:溫度在啤酒發酵工藝流程中,是完成工藝流程的工藝參數,而不是表徵發酵狀態的特徵參數;是完成啤酒發酵流程的生化反應環境,而不是標識。在實驗室化驗和檢測的發酵液的糖度、乙醇含量、活酵母數和雙乙醯含量等理化指標才是表徵發酵狀態的特徵參數,是發酵工藝流程的標識。下面濟南中釀機械設備有限公司的小編就為您具體介紹一下:
啤酒發酵過程屬於生物化學反應過程簡稱生化反應,不是化學反應過程。化學反應中有反應溫度,不到反應溫度化學反應不可能進行;生化反應中無反應溫度—說,它的反應主體是微生物而不是元素,只要微生物具有生物活性就能起反應,溫度的高低影響的主要是反應速度和反應中產生的代謝物稍有差異。當然,決定生化反應速度不僅僅是溫度,還有參加反應的物質的種類和品質。因此在生化反應中往往是限定*溫度,如現有的兩種發酵工藝即高溫發酵和低溫發酵,規定的都是*溫度。限止*溫度的目的是為了防止產生不需要的代謝物。可見,只要溫度低於*限溫,生化反應都可以正常進行。但是,溫度過低將影響生產效率,溫度波動過大將影響代謝物的品質。因此,根據麥汁的質量和充氧情況、酵母種類和活酵母數、啤酒品種等,以及生產效率,選擇合適的溫度並控制在一定范圍內,然後再根據在發酵進程中測得的糖度、乙醇含量、活酵母數和雙乙醯含量等理化指標,來確定溫度應升高或降低或保持不變,並與時間一起來控制整個發酵進程。總之,溫度提供的是生化反應環境,是工藝參數;調節的是反應速度。這就是溫度在啤酒發酵工藝流程中的作用。
可見,在啤酒發酵工藝流程中的溫度測量,並不需要高准確度,而是滿足一定準確度下的較高精確度測量,這也是在化學工業部門—般採用A級鉑電阻溫度計,而在啤酒釀造中只須用B級的原因所在。
在溫度與熱量一段中,己經指出溫度控制的實質就是控制通過可控傳熱渠道的熱交換量。在啤酒發酵工藝流程中,對發酵液而言,熱量主要不是由外界傳入的,而是內部產生的生化反應熱。這些熱是發酵液中的糖在酵母作用下,轉化為乙醇、二氧化碳和其他代謝物時伴隨而產生的。這些熱量我們必須適時的通過可控傳熱渠道冷卻夾套即冷帶傳出去,使得發酵液的溫度維持在低於*限溫的某一值,為生化反應提供較穩定的反應環境。若想升溫就減小傳出量;想降溫就增大傳出量。因此,在啤酒發酵工藝流程中,將產生的生化熱適時的通過冷卻夾套傳出去,就是啤酒發酵工藝流程中溫度控制的實質。