通风发酵设备介绍
通风发酵设备介绍
通风发酵罐又称好气性发酵罐，如谷氨酸、柠檬酸、酶制剂、抗生素、酵母等发酵用的发酵罐。好气性发酵需要将空气不断通入发酵液中，以供微生物所消耗的氧。
常用通风发酵罐有以下几种类型：
（1）机械搅拌发酵罐
（2）气升式发酵罐
（3）自吸式发酵罐
（4）伍式发酵罐
（5）文氏管发酵罐
一、机械搅拌通风发酵罐
机械搅拌通风发酵罐是发酵工厂最常用类型。它是利用机械搅拌器的作用，使空气和发酵液充分混合，促使氧在发酵液中溶解，以保证供给微生物生长繁殖、发酵所需要的氧气。
1，机械搅拌通风发酵罐的基本要求
一个性能优良的机械搅拌通风发酵罐必须满足以下基本要求：
（1）发酵罐应具有适宜的径高比；发酵罐的高度与直径之比一般为1.7~4倍左右，罐身越长，氧的利用率较高
（2）发酵罐能承受一定压力；
（3）发酵罐的搅拌通风装置能使气液充分混合，保证发酵液必须的溶解氧；
（4）发酵罐应具有足够的冷却面积；
（5）发酵罐内应尽量减少死角，避免藏垢积污，灭菌能彻底，避免染菌；
（6）搅拌器的轴封应严密，尽量减少泄漏。
2，机械搅拌发酵罐的结构
机械搅拌通风发酵罐是一种密封式受压设备，其主要部件包括：罐身、轴封、消泡器、搅拌器、联轴器、中间轴承、挡板、空气分布管、换热装置和人孔以及管路等
（1）罐体
发酵罐的罐体由圆柱体及椭圆形或碟形封头焊接而成，小型发酵罐罐顶和罐身采用法兰连接，材料一般为不锈钢。为了便于清洗，小型发酵罐顶设有清洗用的手孔。中大型发酵罐则装没有快开入孔及清洗用的快开手孔。罐顶还装有视镜及灯镜。
在发酵罐的罐顶上的接管有：进料管、补料管、排气管、接种管和压力表接管。
在罐身上的接管有冷却水进出管、进空气管、取样管、温度计管和测控仪表接口。
搅拌通风发酵罐的结构示意图
（2）罐体的尺寸比例
罐体各部分的尺寸有一定的比例，罐的高度与直径之比一般为1.7~4左右。
发酵罐通常装有两组搅拌器，两组搅拌器的间距S约为搅拌器直径的三倍。对于大型发酵罐以及液体深度H L较高的，可安装三组或三组以上的搅拌器。最下面一组搅拌器通常与风管出口较接近为好，与罐底的距离C一般等于搅拌器直径D i，但也不宜小于0.8D i，否则会影响液体的循环。
最常用的发酵罐各部分的比例尺寸如图。
（3）搅拌器
搅拌器的作用是打碎气泡，使空气与溶液均匀接触，使氧溶解于发酵液中。搅拌器有轴向式（桨叶式、螺旋桨式）和径向式（涡轮式）两种。
轴向式搅拌器：桨叶式、螺旋桨式
径向式（涡轮式）搅拌器（Disc turbine）：平直叶、弯叶、箭叶
（4）挡板
挡板的作用是改变液流的方向，由径向流改为轴向流，促使液体剧烈翻动，增加溶解氧。通常，挡板宽度取(0.1~0.2)D，装设6~4块即可满足全挡板条件。
全挡板条件：是指在一定转数下再增加罐内附件而轴功率仍保持不变。要达到全挡板条件必须满足下式要求：
（5）消泡器
消泡器的作用是将泡沫打破。消泡器常用的形式有锯齿式、梳状式及孔板式。孔板式的孔径约10~20毫米。消泡器的长度约为罐径的0.65倍。
（6）联轴器
大型发酵罐搅拌轴较长，常分为二至三段，用联轴器使上下搅拌轴成牢固的刚性联接。常用的联轴器有鼓形及夹壳形两种。小型的发酵罐可采用法兰将搅拌轴连接，轴的连接应垂直，中心线对正。
（7）轴承
为了减少震动，中型发酵罐—般在罐内装有底轴承，而大型发酵罐装有中间轴承，底轴承和中间轴承的水平位置应能适当调节。罐内轴承不能加润滑油，应采用液体润滑的塑料轴瓦(如聚四氟乙烯等)，轴瓦与轴之间的间隙常取轴径的0.4~0.7％。为了防止轴颈磨损，可以在与轴承接触处的轴上增加一个轴套。
（8）变速装置
试验罐采用无级变速装置。发酵罐常用的变速装置有三角皮带传动，圆柱或螺旋圆锥齿轮减速装置，其中以三角皮带变速传动较为简便。
（9）轴封
轴封的作用是使罐顶或罐底与轴之间的缝隙加以密封，防止泄漏和污染杂菌。常用的轴封有
发酵设备复习试题200
《发酵设备》复习题 第一章: 物料的处理与输送设备 一、填空 1、生产中，原料要经过予处理，如要经过除铁处理，常用的磁铁分离器有_______和_______。 2、锤式粉碎机锤刀形状有三种；它们是_____、_____和______。 3、气流输送流程可分为三种：_______、______和_____。 4、输送机械常用的有三种，它们是：______、_____和____。 5、带式输送机是种广泛应用的连续输送机械，可以用来输送物料，在_____和_____方向输送。 6、螺旋输送机是发酵工厂应用广泛的一种输送机械。主要结构为螺旋，形状有四种形式，它们是_____、______、_____和______。发酵工厂常用前二种。 二、概念题： 1、大麦筛选机 2、旋转卸料阀 3、辊式粉碎机 4、气流输送 5、真空输送 三、简答题： 1、压力输送流程设备组成，工作原理？ 2、试述大麦筛选机工作原理？ 3、斗式提升机工作原理？结构组成？ 4、比较旋风分离器与重力式分离器工作原理？结构特点？ 5、压力真空系统工作原理？优缺点？ 四、论述题： 1、锤式粉碎机的结构、工作原理、优缺点？ 2、试述二辊式粉碎机结构组成、工作原理？ 3、带式输送机工作原理？结构组成及优缺点？ 4、螺旋输送机工作原理？结构组成、优缺点？ 第二章: 培养基的制备设备 一、填空题： 1、工业生产中培养基灭菌采用的方法是______。 2、_____是培养液高温短时间连续灭菌设备，它与维持罐组成连续灭菌系统。 3、啤酒厂糖化车间主要糖化设备的数目分为_____、_____和_____组合。 4、啤酒厂常用的麦芽汁冷却设备是______。 5、薄板换热器采用的传热板形状有多种，如____、____和_____等。 6、连消塔可分为____和_____两类，后种又分立式和卧式两种。 二、概念题： 1、喷淋式冷却器 2、酒精糖化罐 3、糖化锅 4、薄板换热器5水平式糖蜜连续稀释器 三、简答题： 1、叙述酒精厂蒸煮罐结构、工作原理？ 2、说明酒精厂糖化罐结构、工作原理？ 3、说明啤酒厂糖化锅的结构、工作原理？
机械搅拌通风发酵罐的设计
课程设计报告 题目： 学院 专业 班级 姓名 学号 指导老师 年月日
目录
第一章前言 青霉素是一类抗生素的总称。自从被发现以来，就被人们广泛应用于医疗行业。是用应得最多的一类抗生素，从此很多医学难题迎刃而解。也使人们致力于青霉素及其相关技术的研究。 青霉素是一种高效、低毒、临床应用广泛的重要抗生素。它的研制成功大大增强了人类抵抗细菌性感染的能力，带动了抗生素家族的诞生。它的出现开创了用抗生素治疗疾病的新纪元。通过数十年的完善，青霉素针剂和口服青霉素已能分别治疗肺炎、肺结核、脑膜炎、心内膜炎、白喉、炭疽等病。继青霉素之后，链霉素、氯霉素、土霉素、四环素等抗生素不断产生，增强了人类治疗传染性疾病的能力。 青霉素发酵是通气发酵[2]，该生产工艺和设备具有很强的典型性，本设计对味青霉素发酵罐的选型及计算作简要介绍，以期有助于了解通气发酵工艺和主要设备的有关知识。 第二章绪论 2．1 青霉素的概述. 青霉素(Benzylpenicillin/Penicillin)又被称为青霉素G、peillin G、盘尼西林、配尼西林、青霉素钠、苄青霉素钠、青霉素钾、苄青霉素钾。青霉素是抗菌素的一种，是指从青霉菌培养液中提制的分子中含有青霉烷、能破坏细菌的细胞壁并在细菌细胞的繁殖期起杀菌作用的一类抗生素，是第一种能够治疗人类疾病的抗生素。青霉素类抗生素是β-内酰胺类中一大类抗生素的总称。 2.2 青霉素的应用
青霉素类抗生素的毒性很小，由于β-内酰胺类作用于细菌的细胞壁，而人类只有细胞膜无细胞壁，故对人类的毒性较小，除能引起严重的过敏反应外，在一般用量下，其毒性不甚明显，是化疗指数最大的抗生素。 临床应用：主要控制敏感金黄色葡糖球菌、链球菌、肺炎双球菌、淋球菌、脑膜炎双球菌、螺旋体等引起感染，对大多数革兰氏阳性菌（如金黄色葡萄球菌）和某些革兰氏阴性细菌及螺旋体有抗菌作用。青霉素针剂和口服青霉素能分别治疗肺炎、肺结核、脑膜炎、心内膜炎、白喉、炭疽等病。 工业应用：可用于生产柠檬酸、延胡索酸、葡萄糖酸等有机酸和酶制剂。 2.3 青霉素的发酵工艺流程 （1）丝状菌三级发酵工艺流程 冷冻管（25°C，孢子培养，7天）——斜面母瓶（25°C，孢子培养，7天）——大米孢子（26°C，种子培养56h,1:1.5vvm）——一级种子培养液（27°C，种子培养，24h,1:1.5vvm）——二级种子培养液（27~26°C,发酵,7天,1:0.95vvm）——发酵液 （2）球状菌二级发酵工艺流程 冷冻管（25°C，孢子培养，6~8天）——亲米（25°C，孢子培养，8~10天）——生产米（28°C，孢子培养，56~60h,1:1.5vvm）——种子培养液（26~25-24°C，发酵，7天，1：0.8vvm）——发酵液
发酵工程与设备习题答案
第一章 1．简述发酵工程的概念及其主要内容。 发酵工程是生物技术的重要组成部分，是生物技术产业化的重要环节。它是应用生物学、化学和工程技术学的原理，大规模（工厂化）培养动植物和微生物细胞，生产生物量或产物的科学。发酵工程可分为上游工程、中游工程和下游工程。 生产微生物细胞（或生物量）； 生产微生物的酶；●生产微生物的代谢产物；?生产基因重组产物；?将一个化合物经过发酵改造其化学结构——生物转化。 2.什么叫次级代谢产物？次级代谢产物是微生物在哪些生长时期形成的？其与初级代谢产物有什么关系？ 以初级代谢产物为原料通过次级代谢合成的，对自身无明确生理作用的代谢产物叫次级代谢产物。关系：先产生初级代谢产物，后产生次级代谢产物；初级代谢是次级代谢的基础；次级代谢是初级代谢在特定前提下的继续与发展。 3.发酵过程有哪些组成部分？ 用于菌种扩大培养和发酵生产用的培养基配方； 培养基、发酵罐和辅助设备的灭菌；●足量的高活性、纯培养的接种物；?在适宜条件的发酵罐中培养菌体生产产物；?产物的提取和纯化；?生产过程的废物的处理。 第二章 1.发酵工程菌株的选育方法有哪些？各有何特点？ 自然选育：自发突变率低，变异程度较轻微，变异过程十分缓慢；自发突变不定向，负向变异可能性大，正向变异可能性小 诱变育种：方法简单，快速，收效显著。 原生质体融合：打破种属间的界限，提高重组频率，扩大重组幅度。 杂交育种：使不同菌株的优良性状集中在重组体中，扩大变异范围，具有更强的方向性和目的性。 基因工程育种：按人们的愿望使生物体的遗传性状发生定向变异。 2.发酵工程对菌种有何要求？菌种的分离和筛选基本流程是怎样的？ 要求：能大量高效合成产物；发酵培养基原料廉价；培养条件容易控制；易于液中提取产物；不易污染其它杂菌和噬菌体；无毒无害；性能稳定，不易退化
通气发酵设备小结
第二章通气发酵设备 常用的通气发酵罐：机械搅拌式、气升环流式、鼓泡式和自吸式。 一、机械搅拌通气发酵罐 1.主要部件：罐体、搅拌器、挡板、轴封、空气分布器、传动装置、冷却管 （或夹套）、消泡剂、人孔、视镜等。 罐体：由圆柱体和椭圆形或蝶形封头焊接而成，为满足工艺要求，罐体必须能承受一定压力和温度，通常要求耐受130C和0.25MPa(绝压) 搅拌器：常用的由平叶式或弯叶式圆盘涡轮搅拌器。主要作用为混合和传质，同时强化传热过程。 挡板：防止液面中央形成旋涡流动，增强其湍动和溶氧传质。 轴封：防止染菌和泄漏。大型发酵罐常用的轴封为双端面机械轴封，由三部分构成，动环和静环、弹簧加荷装置、辅助密封元件。 空气分布器：主要分为环形管式和单管式，喷气孔向下以尽可能减少培养液在环形分布管上滞留。对机械搅拌通气发酵罐，分布管内空气流速取 20m/s左右。 消泡装置：在通气发酵生产中有两种消泡方法，一是加入化学消泡剂，二是使用机械消泡装置。通常，两种方法联合使用，最简单实用的消泡装 置为耙式消泡器。 2.传统的双模理论 （1）气泡中的氧通过气象边界层传递到气-液界面上 （2）氧分子由气相侧通过扩散穿过界面传递到液相侧 （3）氧分子在界面液相侧通过液相滞流层传递到液相主体 （4）在液相主体中进行对流传递到生物细胞表面液膜外面 （5）通过生物细胞表面的液相滞流层扩散进入生物细胞内 3.体积溶氧系数KLa 此值表示在曝气过程中氧的总传递性，当传递过程中阻力大，则KLa值低，反之KLa值高 4. 影响KLa的主要因素有： （1）操作条件，如搅拌转速、通气量等 （2）发酵罐的结构及几何参数，如体积、通气方法、搅拌叶轮结构和尺寸等
第六章发酵设备
第六章发酵设备 本章学习目标 ?了解常见嫌气发酵设备及其流程的类型与特点 ?掌握通风发酵设备的类型、结构及性能特性 ?了解空气过滤除菌原理、常见设备流程及其应用特点 ?掌握常见发酵设备的应用特点和选用原则 目录 发酵设备的类型和基本构成 发酵设备的基本要求 发酵设备的功能： 发酵设备的要求： 发酵设备的分类 ?发酵设备的功能和要求 功能：按照发酵过程的要求，保证和控制各种发酵条件，主要是适宜微生物生长和形成产物的条件，促进生物体的新陈代谢，使之在低消耗(原料消耗、能量消耗、人工消耗)获得较高的产量。 要求： ?良好的传递质量、能量、热量性能 ?结构应尽可能简单，操作方便，易于控制 ?便于灭菌和清洗，能维持不同程度的无菌度 ?能适应特定要求的各种发酵条件，以保证微生物正常的生长代谢 ?发酵设备的分类 按发酵用培养基状况：固体发酵设备和液体发酵设备 按微生物类型：嫌气(酒精、啤酒和丙酮、丁醇)和好气(谷氨酸、柠檬酸、酶制剂和抗生
素，发酵过程中需不断通入空气) 按发酵过程所使用的生物体：微生物反应器（主流）、酶反应器（固定化酶反应器和溶液酶反应器）和细胞反应器 嫌气发酵设备 一、间隙式发酵罐 间歇式发酵是指生长缓慢期、加速期、平衡期和衰落期四个阶段的微生物培养过程全部在一个罐内完成 特点：罐内环境和发酵过程易于控制。目前在工业生产中仍然占据主要地位 二、水洗装置 特点，水压不大洗涤不彻底 水平喷水管与水平面呈20°夹角，水流喷出时使喷水管以48～56r/min的速度自动旋转，洗涤一次约需5min 三、连续发酵设备 连续发酵：通过在发酵罐内连续加入培养液和取出发酵液，可使发酵罐中的微生物一直维持在生长加速期，同时降低代谢产物的积累，培养液浓度和代谢产品含量相对稳定，微生物在整个发酵过程中即可始终维持在稳定状态，细胞处于均质状态。 特点：产品产量和质量稳定、发酵周期短、设备利用率高、易对过程进行优化等优点，微生物在整个发酵过程中始终维持在稳定状态，细胞处于均质状态。技术要求较高、容易造成杂菌污染，易发生微生物变异、发酵液分布与流动不均匀等。 四、单罐连续发酵设备 连续搅拌发酵器 连续细胞回用发酵器 塔式发酵器 膜式发酵器 固定化细胞反应器 五、连续搅拌发酵器
第五章 通风发酵设备
第五章通风发酵设备 利用生物催化剂进行反应的生物反应器在生物过程中，具有中心的作用，是实现生物技术产品产业化的关键设备，是连接原料和产物的桥梁。在反应器中，通过产物的合成，廉价的原料被升值。在生物反应过程中,若采用活细胞(微生物,动植物细胞)为生物催化剂，称为发酵过程或细胞培养过程。采用游离或固定化酶，称为酶反应过程。 生物反应器的分类 (1) 按照生物催化剂不同,分酶催化反应器和细胞生物反应器。 (2) 根据反应器的操作方式，分间歇式生物反应器，连续式生物反应器和半间歇式生物反应器。 (3) 根据反应器的结构特征，分釜式，管式，塔式，膜式等。它们之间的差别主要反映在外型和内部结构的不同。 (4) 根据反应器所需的能量的输入方式，分通过机械搅拌输入能量的机械搅拌式，利用气体喷射动能的气升式和利用泵对液体的喷射作用而使液体循环的生物反应器。 (5) 根据生物催化剂在反应器中的分布方式，分生物团块反应器和生物膜反应器。生物团块反应器按催化剂的运动状态又分为填充床，流化床，生物转盘等。 (6) 根据反应物系在反应器内的流动和混合状态,分全混流型和活塞型生物反应器。 第一节机械搅拌通风发酵罐 细胞生物反应器搅拌方式有内部机械搅拌型，外部液体搅拌型，气升式发酵罐等三种。工业规模的微生物细胞反应器多为搅拌型发酵。 一、机械搅拌通风发酵罐的结构
机械搅拌发酵是目前使用最多的一种发酵罐，使用性好、适应性好、放大容易，从小型直至大型的微生物培养过程都可以应用。缺点：罐内的机械搅拌剪切力容易损伤娇嫩的细胞，造成某些细胞培养过程减产。 １.通用型发酵的几何尺寸比例 Ｈ/Ｄ＝２.5-4 公称体积：罐的圆柱体积和底封头体积的和。 椭圆 ２.罐体 要求罐体设计的使用压力达到０.3ＭＰa以上。小型发酵罐罐顶和罐身用法兰连接，上设手孔用于清洗和配料。３.搅拌器和挡板 搅拌器可以使被搅拌的液体产生轴向流动和径向流动，其作用为混合和传质，它使通入的空气分散成气泡并与发酵液充分混合，使气泡破碎以增大气－液界面，获得所需的溶氧速率，并使细胞悬浮分散于发酵体系中，以维持适当的气－液－固三相的混合与质量传递，同时强化传热过程。 除螺旋桨搅拌器外大多采用涡轮搅拌器，螺旋桨搅拌器顺时针和逆时针旋转分别将液体向下和向上推进，形成轴向的螺旋运动。其混合效果较好，但造成的剪率较低，对气泡的分散效果不好。常用以提高液体循环速度。螺距一般等于搅拌器直径。
第四章设备计算
第4章 设备计算 设本厂年生产日320天 日投料量： 23120320 50000 *95.147= kg 其中麦芽量：113265*0.6=67959 kg 大米量：113265*0.4=45306 kg 设日糖化批次：8次/天 每批次糖化投料量：113265/8=14158.13 kg 每批次糖化投麦芽量：67959/8=8494.86 kg 每批次糖化投玉米量：45306/8=5663.25 kg 圆整投料量：麦芽：8500kg 玉米：5670kg 4.1 贮箱计算 1、麦芽贮箱 成品麦芽容重500kg/m 3 V 1=67959÷500=135.92 m 3 设成品麦芽贮箱容积系数φ=0.8 成品麦芽贮箱总容量：V= φ 1 V =169.90m 3 一般采用方形锥底，结构内衬白铁皮，定箱尺寸 A=6.5m a=0.4m B=6m b=0.3m H=4m h=2m V 总=A*B*H+ 6 h （2A*B+A*b+B*a+2ab ） =191.35m 3 2、大米贮箱 成品大米容量 500kg/m 3 V 1=45306÷500=90.61m 3 设成品大米粉贮箱容积系数φ=0.8 成品大米贮箱总容量：V= φ 1 V =113.27m 3 一般采用方形锥底，结构内衬白铁皮，定箱尺寸 A=7m a=0.4m B=6m b=0.3m H=2m h=0.2m
V 总=A*B*H+ 6 h （2A*B+A*b+B*a+2ab ） =155.56m 3 3大米粉贮箱 φ=0.7 大米粉比容1.73m 3 /吨 大米粉贮箱总容量：V= φ 1 V =1.73*6.94/0.7=17.15 m 3 一般采用方形锥底，结构内衬白铁皮，定箱尺寸 A=3.5m a=0.2m B=2.5m b=0.1m H=1.5m h=2m V 总=A*B*H+ 6 h （2A*B+A*b+B*a+2ab ）=19.26 m 3 4麦芽粉贮箱 φ=0.7 麦芽粉比容2.56m 3 /吨 大米粉贮箱总容量：V= φ 1 V =2.56*16.18/0.7=59.17m 3 一般采用方形锥底，结构内衬白铁皮，定箱尺寸 A=5m a=0.3m B=4.5m b=0.2m H=2.5m h=2m V 总=A*B*H+ 6 h （2A*B+A*b+B*a+2ab ）=72.05 m 3 4.2 碎机生产能力的计算 1、麦芽粉碎机 每天处理麦芽重67959kg ，每天工作7h 则：粉碎机生产能力为 θ ’= 7 16180=9708.43kg/h ≈10吨 选用六辊型麦芽粉碎机，生产能力为5吨/小时，棍子规格Φ150×1000mm 配电机Y160L-611 2千瓦； 970转/分；2台 2、大米粉碎机 每天处理大米重33131.88kg ，每天工作7h 则：粉碎机生产能力为 θ = 7 6940=6472.28kg/h 4.3 糖化 （采用四器组合） 1、糊化锅投料量5670kg(大米) 糊化锅加水量：471.55*9 .766.24=199.89kg 加水比 m 1= 30 24.129=5.00 糊化锅投料量为：G 1=( m 1+1)*G 01=5+1)*5670=34020kg 糊化时煮沸20min ，每小时蒸发水含量为5%
2017年 发酵设备 章节习题.及答案docx
第一、二章物料预处理、灭菌设备 一、填空 1.带式输送机中托辊分上托辊、下托辊，其作用是防止输送带下垂，起支撑作用；张紧装置的作用是使输送带带产生以一定的预张力，避免输送带在传动滚筒上打滑；减少输送阻力。 2.锤式粉碎机对物料的破碎作用力主要包括冲击力、摩擦力和剪切力。 3.锤式粉碎机适合于脆性性质物料的粉碎，如地瓜、玉米，辊式粉碎机适合于粘性颗粒状、中等硬度性质物料的粉碎，麦芽、玉米。 4.磁力除铁器种类有：永磁溜管及永磁滚筒。 5.辊式粉碎机的破碎作用力主要为：挤压力、剪切力（当两辊速不同时）。 6.利用糖蜜原料发酵生产酒精前，需要对糖蜜进行稀释、酸化、灭菌和增加营程。 7.后熟器作用是在一定温度下，维持一定时间，使糊化醪进一步煮熟。 8.平底筛板过滤槽的过滤介质是：。 9.糖化锅的作用是：使麦芽糖与水混合，并保持一定温度进行蛋白质分解和淀粉糖化。 10.淀粉质原料罐式蒸煮糖化流程中，对瓜干类原料来说蒸煮罐的个数一般为：3-4个，玉米类原料蒸煮罐的个数一般为：5-6个。 11.淀粉质原料罐式蒸煮糖化流程最后一个后熟器的醪液位置一般控制50%-70% 左右的位置。 12.啤酒生产四器组合指的是：糊化锅、糖化锅、过滤槽、麦汁煮沸锅。 13.麦汁煮沸锅的作用有：麦汁的煮沸和浓缩、加热凝固蛋白质、酒花内物质的溶解等。 14.培养基连续灭菌流程的种类有：由热交换器组成的灭菌系统、蒸汽直接喷射型、连消塔，维持罐和喷淋冷却组成的。 15.培养基灭菌流程常用的冷却器形式有：喷淋冷却、真空冷却、板式换热器。等。 二、单项选择 1.锤片式粉碎机主要靠（c）的作用力对物料进行破碎的。 A 剪切作用 B 挤压作用 C 撞击作用 D 劈裂作用 2.大麦粗选机具有（B）层筛面。 A 2 B 3 C 4 D 5 3.罐式连续蒸煮流程中蒸煮罐及后熟器的个数一般为（B）个。 A 1-3 B 4―6 C 6-9 D 9-11 4. 啤酒厂大米的粉碎一般选择（ B）。 A锤式粉碎机 B 辊式粉碎机 C 盘式粉碎机 D 超细微粉碎机 5. 平底麦汁过滤槽的麦糟层厚一般取（C）。 A 0.1-0.2m B 0.2-0.3m C 0.3-0.4m D 0.4-0.5m 6.气力输送时，旋风除尘器主要用于去除（ B）μm以上的粉尘颗粒。 A 0.1 B 10 C 50 D 100 7.以下可作为压送式气力输送供料器的是（D）。 A吸嘴 B闭风器 C旋风分离器 D 软管 8.下列原料需要进行精选和分级的是（B）。 A．玉米 B.大麦C.糖蜜D.薯干。 9.原料粉碎的意义不包括（C）。
发酵工程设备复习题
第一章通风发酵设备 1.生物反应器根据能量传递方式可以分为那些类别？ 2.机械搅拌发酵罐中，搅拌器的搅拌作用是什么？搅拌转速的高低对不同种类微生 物的生长、代谢有何影响？ 3.机械搅拌发酵罐的基本结构包括哪些部件？他们有何作用？ 4.何谓发酵罐公称体积？何谓全挡板条件？ 5.发酵罐有几种消泡方式，机械消泡的优缺点。 6.如何调节通气搅拌发酵罐的供氧水平？ 7.大型发酵罐和小型发酵罐通过那些设备实现温度的调控？ 8.气升式发酵罐有何特点？ 9.高位筛板塔式发酵罐有何特点？ 10.自吸式发酵罐的特点，机械自吸式发酵罐吸气原理。 11.文氏管自吸式发酵罐的结构特点与工作原理。 12.机械通风固相曲体发酵设备结构单元与工作原理。 13.生物反应器在设计时需注意哪些问题？ 第二章嫌气发酵设备 14.嫌气发酵设备与通风发酵设备在结构方面有何区别？ 15.酒精发酵罐的结构部件与作用。 16.如何计算酒精发酵罐的个数和冷却面积？ 17.新型啤酒发酵设备有哪些类型？从结构角度比较他们的异同点。 18.啤酒发酵罐的CIP清洗系统由那些操作程序组成？ 第三章动植物细胞培养反应器 19.微生物细胞、植物细胞、动物细胞的结构与功能有何区别？这些特点使得培养 他们的反应器有何异同点？ 20.植物细胞反应器有几类？ 21.通气搅拌式细胞培养反应器、气升式动物细胞培养反应器的结构特点。 22.中空纤维细胞培养反应器、微载体培养系统应用方面已取得哪些进展？ 23.微藻大规模培养有何特点？试比较封闭式光生物反应器与开放式光生物反应器 的优缺点。 24.封闭式光生物反应器有哪些类型？管式光生物反应器有何优缺点？ 第四章物料处理与培养基制备 25.固体物料的筛选设备是如何满足筛选的工艺要求？ 26.大麦精选机有几类？他们的结构有何特点？ 27.固体物料的粉碎有可能受那些力作用引起的？ 28.锤式粉碎机有哪些部件构成？它是如何粉碎物料的？ 29.辊式粉碎机是如何粉碎物料？它有几类？ 30.罐式连续蒸煮糖化流程各个结构单元设备的结构特点与功能。 31.糊化锅、糖化锅的用途，结构。 32.为何培养及灭菌时选择高温短时？试应用培养及灭菌动力学方程式说明之。 33.培养基连续灭菌的有何优点？阐述培养基连续灭菌流程设备组成及其作用。 第五章过滤、离心与膜分离设备 34.试述化工单元操作在微生物下游工程中的作用。 35.发展微生物下游工程必须注意哪几个问题？ 36.改变发酵液过滤特性的主要方法有哪些？其简要机理如何？
通风发酵设备概述
第十章通风发酵设备 四十年代中期，青霉素的工业化生产，或深层通风培养技术的出现，标志近代通风发酵工业的开始。在深层通风培养技术中，发酵罐是关键设备。在发酵罐中，微生物在适当的环境中进行生长、新陈代谢和形成发酵产物。 第一节通风发酵罐及结构 通风发酵罐又称好气性发酵罐，如谷氨酸、柠檬酸、酶制剂、抗生素、酵母等发酵用的发酵罐。好气性发酵需要将空气不断通入发酵液中，以供微生物所消耗的氧。 常用通风发酵罐有以下几种类型： （1）机械搅拌发酵罐 （2）气升式发酵罐 （3）自吸式发酵罐 （4）伍式发酵罐 （5）文氏管发酵罐 一、机械搅拌通风发酵罐
机械搅拌通风发酵罐是发酵工厂最常用类型。它是利用机械搅拌器的作用，使空气和发酵液充分混合，促使氧在发酵液中溶解，以保证供给微生物生长生殖、发酵所需要的氧气。 1，机械搅拌通风发酵罐的差不多要求 一个性能优良的机械搅拌通风发酵罐必须满足以下差不多要求： （1）发酵罐应具有适宜的径高比；发酵罐的高度与直径之比一般为1.7~4倍左右，罐身越长，氧的利用率较高（2）发酵罐能承受一定压力； （3）发酵罐的搅拌通风装置能使气液充分混合，保证发酵液必须的溶解氧； （4）发酵罐应具有足够的冷却面积； （5）发酵罐内应尽量减少死角，幸免藏垢积污，灭菌能完全，幸免染菌； （6）搅拌器的轴封应严密，尽量减少泄漏。 2，机械搅拌发酵罐的结构 机械搅拌通风发酵罐是一种密封式受压设备，其要紧部件包括：罐身、轴封、消泡器、搅拌器、联轴器、中间轴承、挡板、空气分布管、换热装置和人孔以及管路等
（1）罐体 发酵罐的罐体由圆柱体及椭圆形或碟形封头焊接而成，小型发酵罐罐顶和罐身采纳法兰连接，材料一般为不锈钢。为了便于清洗，小型发酵罐顶设有清洗用的手孔。中大型发酵罐则装没有快开入孔及清洗用的快开手孔。罐顶还装有视镜及灯镜。 在发酵罐的罐顶上的接管有：进料管、补料管、排气管、接种管和压力表接管。 在罐身上的接管有冷却水进出管、进空气管、取样管、温度计管和测控仪表接口。
通风发酵设备介绍
通风发酵设备介绍 通风发酵罐又称好气性发酵罐，如谷氨酸、柠檬酸、酶制剂、抗生素、酵母等发酵用的发酵罐。好气性发酵需要将空气不断通入发酵液中，以供微生物所消耗的氧。 常用通风发酵罐有以下几种类型： （1）机械搅拌发酵罐 （2）气升式发酵罐 （3）自吸式发酵罐 （4）伍式发酵罐 （5）文氏管发酵罐 一、机械搅拌通风发酵罐 机械搅拌通风发酵罐是发酵工厂最常用类型。它是利用机械搅拌器的作用，使空气和发酵液充分混合，促使氧在发酵液中溶解，以保证供给微生物生长繁殖、发酵所需要的氧气。 1，机械搅拌通风发酵罐的基本要求 一个性能优良的机械搅拌通风发酵罐必须满足以下基本要求： （1）发酵罐应具有适宜的径高比；发酵罐的高度与直径之比一般为1.7~4倍左右，罐身越长，氧的利用率较高 （2）发酵罐能承受一定压力； （3）发酵罐的搅拌通风装置能使气液充分混合，保证发酵液必须的溶解氧； （4）发酵罐应具有足够的冷却面积； （5）发酵罐内应尽量减少死角，避免藏垢积污，灭菌能彻底，避免染菌； （6）搅拌器的轴封应严密，尽量减少泄漏。 2，机械搅拌发酵罐的结构 机械搅拌通风发酵罐是一种密封式受压设备，其主要部件包括：罐身、轴封、消泡器、搅拌器、联轴器、中间轴承、挡板、空气分布管、换热装置和人孔以及管路等 （1）罐体 发酵罐的罐体由圆柱体及椭圆形或碟形封头焊接而成，小型发酵罐罐顶和罐身采用法兰连接，材料一般为不锈钢。为了便于清洗，小型发酵罐顶设有清洗用的手孔。中大型发酵罐则装没有快开入孔及清洗用的快开手孔。罐顶还装有视镜及灯镜。 在发酵罐的罐顶上的接管有：进料管、补料管、排气管、接种管和压力表接管。 在罐身上的接管有冷却水进出管、进空气管、取样管、温度计管和测控仪表接口。
微生物工程 第五章 发酵设备范文
第五章发酵设备 Fermentation Settlement /Fermentator2005.3.5 参考书籍： 1. 《微生物工程》曹军卫、马辉文，科学出版社200 2.8 P279－295，P165－180 2. 《发酵设备》高孔荣中国轻工业出版社1991.10 P98－121；P126－171 3. 《发酵工程概论》王旭华中师范大学生命科学学院P 36－45 4. 《微生物工程工艺原理》姚汝华，华南理工大学出版社，P158－164 内容： 一、发酵类型和设备特点总论 二、固体发酵特点 三、液体深层厌气发酵设备 四、通风发酵设备 PP4 一、发酵类型和设备特点总论 王旭P36 发酵设备是发酵工厂中主要设备．它提供了一个适合微生物生命活动和生物代谢的场所。发酵的类型按培养基的种类来分，有固体发酵和液体发酵两种。固体发酵已经有悠久的历史，具有简单易行、投资省、设备要求不高、无菌要求不高，适宜于小型生产等特点，所以至今仍有很大价值，在我国农村中制造菌肥、发酵饲料，以及一些传统的酿造食品如饮料酒、酱油、醋、豆酱、面酱、腐乳等，还有部分酶制剂的生产中，仍广泛采用固体发酵生产。特别是一些大中型酿造企业有一部分正在逐步实现固体培养法的机械化、大型化和连续化。但固体发酵的机械化、大型化和连续化是比[较困难的，用于现代工业有不少缺点。因而当今发酵工业的主要生产方式还是液体深层培养法，可有效地进行大量的生产。 发酵类型也可按厌气和好气两类来分，厌气发酵设备和好气发酵设备有很大区别。工业上
采用厌气发酵生产的品种不多，只有酒精、丙酮丁醇等．其发酵设备不需供氧，因而设备结构较简单；而大部分产品如谷氨酸、柠檬酸、酶制剂、抗生素、单细胞蛋白等均自好气发酵制取。 二、固体发酵设备 1. 设备类型 王旭P37 ①盘曲、帘子曲设备——曲盘、帘子： 盘曲和帘子曲是最简单的固体发酵技术，适用于农村中小型生产。曲盘可用竹木制成，底部有孔隙，利于透风；帘子可用芦苇、竹片、柳条编成，可卷起可铺开，卷起便于蒸煮灭菌。曲盘制曲和帘子制曲劳动强度大，占地面积大，生产效率低，受自然气候影响大，产品质量不稳定，因此，通常只有制备种曲时应用此法，大生产中已被淘汰。固体发酵大生产采用下面的机械厚层通风制曲。 ②厚层通风制曲——曲箱： 当固体发酵量较大时，帘子曲和盘曲就存在占地面积大，温湿度不易控制。劳动强度大等缺点，这时一般可采用厚层通风制曲。通风的作用一是供给微生物所需要的氧气，二是带走微生物的发酵热和部分二氧化碳。 厚层通风制曲的主要设备是曲箱。曲箱采用木制、砖砌或混凝土浇铸均可，底部为多孔筛板，风道做成倾斜形使平行方向来的气流转变为垂直方向流动。曲层厚度一般为290～340毫米。多年来人们围绕机械化制曲设备作了不少改进，自控技术也有很大进展，现在曲层深度可达1000～1500毫米。空气经过滤器后，由风机鼓入主调室，室内装有喷淋装置，根据气候、料温及湿度要求喷入冷水或蒸汽，鼓入的空气应保持90％以上的相对湿度。曲箱面积不宜过大，应根据风机能力来确定。 ③旋转培养——转鼓型发酵罐： 除了上述几种培养方式外，利用转鼓型发酵罐也可进行固体培养。这种发酵罐是在圆筒形的鼓里，装置有带小孔的通风管，整个转鼓由电机经减速器带动不断缓慢地旋转，鼓里装有培养料，随转鼓旋转，不断翻拌．在进风管用风机通入经过调节的空气，以控制湿度、温度。 由于发酵罐的类型较多，不可能一一详细介绍，我们只能介绍几种最具代表性的发酵罐。 通用式发酵罐 机械搅拌通风发酵罐｛自吸式发酵罐 通风搅拌发酵罐空气带升式发酵罐：循环式 鼓泡式发酵罐 塔式发酵罐 1．机械搅拌通风发酵罐 在工厂中应用最广，它一方面往罐中通入空气，另一方面不断进行机械搅拌，利于打碎气泡，使空气和醪（lao四声）液充分混合，提高溶氧速率。 通用式发酵罐应用最广泛，而自吸式发酵罐是一种不需要空气压缩机，而是在搅拌过程中自行吸入空气的发酵罐，是一种节能型罐。 2. 除机械搅拌通风发酵罐外，另一大类好气发酵罐是通风搅拌发酵罐，它不需机械搅拌，而是利用高压空气，又可供氧，又可使发酵液翻动达到搅拌的目的。 其中循环式通气发酵罐，又称空气带升式发酵罐，这种发酵罐是利用空气的动力使液体在循环管上升，并沿着一定路线进行循环； 鼓泡式是最简单的一类发酵罐，是空气从罐底的分风管小孔喷出，供给氧气和翻动发酵液。
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第一章通风发酵设备 一、填空 1. 机械搅拌式发酵罐空气分布器的形式有、。 2. 机械搅拌罐常用的搅拌器有、和等 3. 气升式发酵罐的主要特点有、、 等。 4. 自吸式发酵罐中氧的溶解主要靠与的作用完成的。 5. 自吸式发酵罐转子的形式有、等。 6. 机械通风搅拌发酵罐的形状为 + ； 7. 消泡器作用是；机械消泡种类中罐内消泡有：、 等；罐外消泡有：等。 8. 轴封的主要作用是，。 9. 联轴器的作用是：。 10. 公称体积指的是：。 11. 机械通风搅拌发酵罐的小型罐采用冷却，大罐采用，特大罐采用。 12. 气升式发酵罐的主要构件有：、、等。 13. 机械搅拌式发酵罐中挡板的作用是、；全挡板条件。 14. 端面轴封式的特点是：、、等。 15. 轴封常用形式有：及。 16. 机械通风搅拌发酵罐的椭圆顶、底和罐身连接的方式小型罐采用连接，大罐采用连接，特大罐采用连接。 17. 机械搅拌罐常用的搅拌器有平叶蜗轮主要产生和流、箭叶蜗轮产生和流。 18.双端面轴封装置的主要设计要求包括、、等。 19. 涡轮式搅拌器的流型主要为：，加可改变流型。 20. 搅拌式发酵罐的H / D一般为：。 21. 发酵过程中冷却热的计算方法有：、、等。 22. 气升式发酵罐的主要特点是：、、等。 23. 常见的气升式发酵罐有：、、等。 24. 气升式发酵罐中平均循环时间指：， 黑曲霉培养时一般为：。 25. 自吸式发酵罐中转子与液面的距离一般为：。 26. 自吸式发酵罐中四弯叶转子的特点是：、、 等。 27. 喷射自吸式发酵罐是靠：喷射吸入完成溶氧传质。 28. 溢流自吸式发酵罐的吸气原理是：。 29. 通风固相发酵设备的种类有：、等。 30. 通风固相发酵设备主要用于：、等产品。