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1、第四章第四章 生物反应器（发酵设备）生物反应器（发酵设备）第一节第一节 发酵罐简介发酵罐简介第二节第二节 发酵罐的分类介绍发酵罐的分类介绍生物反应器是发酵工程中最重要的设备之一生物反应器是发酵工程中最重要的设备之一第一节第一节 发酵罐简介发酵罐简介 1、基本概念、基本概念 发酵设备中最重要、应用最广的设备，是发发酵设备中最重要、应用最广的设备，是发酵工业的心脏酵工业的心脏 广义的发酵罐是指为一个特定生物化学过程广义的发酵罐是指为一个特定生物化学过程的操作提供良好而满意的环境的容器。工业发酵的操作提供良好而满意的环境的容器。工业发酵中一般指进行微生物深层培养的设备中一般指进行微生物深层培养的设备
2、 在有些情况下，密闭容器，简单容器在有些情况下，密闭容器，简单容器2 2、发展过程、发展过程u19001900年以前，木制容器造酒年以前，木制容器造酒u1900-19401900-1940，钢制发酵罐，开始使用空气分布，钢制发酵罐，开始使用空气分布 器，机械搅拌开始应用器，机械搅拌开始应用u1940-19601940-1960，青霉素，通风，无菌操作，纯培养，青霉素，通风，无菌操作，纯培养 等一系列技术开始应用，计算机用于发酵控等一系列技术开始应用，计算机用于发酵控 制，产物分离纯化商业化制，产物分离纯化商业化u1960-19791960-1979，机械搅拌通风发酵罐的容积增大，机械搅拌通风发
3、酵罐的容积增大 到到80-150m380-150m3，出现压力循环和压力喷射型发酵，出现压力循环和压力喷射型发酵 罐，克服一些气体交换和热交换问题，计算机罐，克服一些气体交换和热交换问题，计算机 广泛应用广泛应用u1979-1979-今，大规模细胞培养发酵罐，胰岛素、今，大规模细胞培养发酵罐，胰岛素、干扰素等基因工程产品商业化发酵罐更加趋向干扰素等基因工程产品商业化发酵罐更加趋向 大型化和自动化发展大型化和自动化发展l严密的结构严密的结构l良好的液体混合性能良好的液体混合性能l高的传质和传热速率高的传质和传热速率l灵敏的检测和控制仪表灵敏的检测和控制仪表3、一个优良的培养装置应具有：、一个优良
4、的培养装置应具有：发酵罐的基本条件：发酵罐的基本条件：发酵罐应具有适宜的高径比（一般高度与直径发酵罐应具有适宜的高径比（一般高度与直径 之比为之比为1.71.74 4倍）倍）发酵罐能承受一定的压力：发酵罐能承受一定的压力：发酵罐的搅拌通风装置能使气液充分混合，保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。证发酵液必须的溶解氧。发酵罐应具有足够的冷却面积。这是因为微生发酵罐应具有足够的冷却面积。这是因为微生 物生长代谢过程放出大量的热量必须通过冷却物生长代谢过程放出大量的热量必须通过冷却 来调节不同发酵阶段所需的温度。来调节不同发酵阶段所需的温度。发酵罐应尽量减少死角，避免藏
5、垢积污，灭菌发酵罐应尽量减少死角，避免藏垢积污，灭菌 能彻底。能彻底。搅拌器轴封应严密，尽量减少泄漏。搅拌器轴封应严密，尽量减少泄漏。根据反应是否需要氧气为基准，微生物反应器根据反应是否需要氧气为基准，微生物反应器可分为可分为:l需氧微生物反应器（通气发酵罐）需氧微生物反应器（通气发酵罐）l厌氧微生物反应器（嫌气发酵罐）厌氧微生物反应器（嫌气发酵罐）第二节第二节 发酵罐的分类介绍发酵罐的分类介绍一、厌氧微生物反应器一、厌氧微生物反应器酒精发酵罐酒精发酵罐 酵母将糖转化为酒精高转化率条件酵母将糖转化为酒精高转化率条件(1)(1)满足酵母生长和代谢的必要工艺条件满足酵母生长和代谢的必要工艺条件(2
6、)(2)一定的生化反应时间一定的生化反应时间(3)(3)及时移走在生化反应过程中将释放的生物热及时移走在生化反应过程中将释放的生物热酒精发酵罐的结构要求酒精发酵罐的结构要求l满足工艺要求，有利于发酵的排出满足工艺要求，有利于发酵的排出l从结构上有利于发酵液的排出从结构上有利于发酵液的排出l有利于设备清洗、维修以及设备制造安装方便有利于设备清洗、维修以及设备制造安装方便等问题。等问题。l为圆柱形，底盖和顶盖均为碟形或锥形。为圆柱形，底盖和顶盖均为碟形或锥形。l在在酒酒精精发发酸酸过过程程中中，为为了了回回收收二二氧氧化化碳碳气气体体及及其所带出的部分酒精，发酵罐宜采用密闭式。其所带出的部分酒精，
7、发酵罐宜采用密闭式。l罐罐顶顶装装有有人人孔孔、视视镜镜及及二二氧氧化化碳碳回回收收管管、进进料料管、接种管、压力表和测量仪表接口管等。管、接种管、压力表和测量仪表接口管等。l罐底装有排料口和排污口；罐底装有排料口和排污口；l罐身上下部装有取样口和温度计接口，对于大罐身上下部装有取样口和温度计接口，对于大型发酵耀，为了便于维修和清洗，往往在近罐型发酵耀，为了便于维修和清洗，往往在近罐底也装有人孔。底也装有人孔。酒精发酵罐筒体结构酒精发酵罐筒体结构发酵的冷却装置发酵的冷却装置l对对于于中中小小型型发发酵酵罐罐，多多采采用用罐罐顶顶喷喷水水淋淋于于罐罐外外壁表面进行膜状冷却；壁表面进行膜状冷却；l
8、对对于于大大型型发发酵酵罐罐，罐罐内内装装有有冷冷却却蛇蛇管管或或罐罐内内蛇蛇管和罐外壁喷洒联合冷却装置。管和罐外壁喷洒联合冷却装置。l为为避避免免发发酵酵车车间间的的潮潮湿湿和和积积水水，要要求求在在罐罐体体底底部沿罐体四周装有集水槽。部沿罐体四周装有集水槽。l采用罐外列管式喷淋冷却的方法，具有冷却发采用罐外列管式喷淋冷却的方法，具有冷却发酵液均匀，冷却效率高等优点。酵液均匀，冷却效率高等优点。酒精发酵罐的洗涤酒精发酵罐的洗涤 过过去去均均由由人人工工操操作作，不不仅仅劳劳动动强强度度大大，而而且且CO2气气体体一一旦旦末末彻彻底底排排除除，工工人人入入罐罐清清洗洗会会发生中毒事故。发生中毒
9、事故。近近年年来来，酒酒精精发发酵酵罐罐巳巳逐逐步步采采用用水水力力喷喷射射洗洗涤涤装装置置，从从而而改改善善了了工工人人的的劳劳动动强强度度和和提提高高了了操操作作效效率率。大大型型发发酵酵罐罐采采用用这这种种水水力力洗洗涤涤装装置尤为重要。置尤为重要。所所谓谓CIP系系统统，是是clean in place的的简简称称，意即内部清洗系统。意即内部清洗系统。水力喷射装置水力喷射装置l由一根两头装有喷嘴的洒水管组成由一根两头装有喷嘴的洒水管组成l两头喷水管弯有一定的弧度两头喷水管弯有一定的弧度l喷水管上均匀地钻有一定数量的小孔喷水管上均匀地钻有一定数量的小孔l喷水管安装时呈水平喷水管安装时呈水
10、平l喷水管借活接头和固定供水管相连接喷水管借活接头和固定供水管相连接l它它是是借借喷喷水水管管两两头头喷喷嘴嘴以以一一定定喷喷出出速速度度而而形形成成的的反反作作用用力力，使使喷喷水水管管自自动动旋转。旋转。l对对 于于 120m120m3 3的的 酒酒 精精 发发 酵酵 耀耀，采采 用用36363mm3mm的的喷喷水水管管，管管上上开开有有44443030个个小孔，两头喷嘴口径为小孔，两头喷嘴口径为9mm9mm。高压强的水力喷射洗涤装置高压强的水力喷射洗涤装置l它它是是一一根根直直立立的的喷喷水水管管，沿沿轴轴向向安安装装于于罐罐的的中中央央，在在垂垂直直喷喷水水管管上上按按一一定定的的间间
11、距距均均匀匀地地钻钻有有4-6mm4-6mm的的小小孔孔，孔孔与与水水平平呈呈2020度度角角，水水平平喷喷水水管管借借活活接接头头，上上端端和和供供水水总总管管，下下端端相相垂垂直直分分配管相连接，洗涤水压为配管相连接，洗涤水压为0.6-0.8MPa0.6-0.8MPa。l水水流流在在较较高高压压力力下下，由由水水平平喷喷水水管管出出口口处处喷喷出出，使使其其以以每每分分钟钟48485656转转自自动动旋旋转转，并并以以极极大大的的速速度度喷喷射射到到罐罐壁壁各各处处，而而垂垂直直的的喷喷水水管管也也以以同同样的水流速度喷射到罐体四壁和罐底。样的水流速度喷射到罐体四壁和罐底。l约约5min5
12、min时间即可完成洗涤作业。洗涤水若用废时间即可完成洗涤作业。洗涤水若用废热水，还可提高洗涤效果。热水，还可提高洗涤效果。啤酒发酵设备啤酒发酵设备啤酒发酵设备啤酒发酵设备二、通气搅拌发酵罐二、通气搅拌发酵罐通气搅拌罐有下列优点：通气搅拌罐有下列优点：lpHpH和温度容易控制和温度容易控制 l尺寸放大的方法大致已确定尺寸放大的方法大致已确定l适用于连续搅拌反应罐（适用于连续搅拌反应罐（CSTRCSTR）等。）等。l 搅拌功率消耗大搅拌功率消耗大 l 因罐内结构复杂，不易清洗干净，易被杂菌污因罐内结构复杂，不易清洗干净，易被杂菌污 染。此外，虽装有无菌密封装置，但在轴承处染。此外，虽装有无菌密封装
13、置，但在轴承处 还会发生杂菌污染。还会发生杂菌污染。l 培养丝状菌时，常用搅拌桨叶的剪切力致使菌培养丝状菌时，常用搅拌桨叶的剪切力致使菌 丝易被切断，细胞易受损伤。丝易被切断，细胞易受损伤。通气搅拌罐的缺点：通气搅拌罐的缺点：大型发酵罐大型发酵罐搅拌装置搅拌装置动物细胞反应器动物细胞反应器pHpH检测及检测及控制设备控制设备小型通用式小型通用式发酵罐结构发酵罐结构小型通用式发酵罐顶视图小型通用式发酵罐顶视图大中型通用式大中型通用式发酵罐结构发酵罐结构大中型通用式发酵罐顶视图大中型通用式发酵罐顶视图 标准发酵罐的几何尺寸标准发酵罐的几何尺寸 H/D=1.74 d/D=1/21/3 W/D=1/8
14、1/12 B/D=0.81.0 (s/d)2=1.52.5 (s/d)3=12发酵罐的部分部件发酵罐的部分部件搅拌器和挡板搅拌器和挡板搅拌器分平叶式、弯叶式、箭叶式三种，国外搅拌器分平叶式、弯叶式、箭叶式三种，国外多用平叶，我国多用弯叶。多用平叶，我国多用弯叶。前者搅拌程度最激前者搅拌程度最激烈，后者次之。烈，后者次之。l 液体通风后进入的气泡在搅拌中随着液体旋转液体通风后进入的气泡在搅拌中随着液体旋转 使之所走路程延长，使发酵液中保持的空气数使之所走路程延长，使发酵液中保持的空气数 量增加，实际上是增加了传质量。量增加，实际上是增加了传质量。l 通过搅拌，大气泡被搅拌器打碎，增加比表面通过搅
15、拌，大气泡被搅拌器打碎，增加比表面 积。积。l 搅拌速度越快，搅拌雷诺准数增加，增加了传搅拌速度越快，搅拌雷诺准数增加，增加了传 氧速率。氧速率。搅拌的作用：搅拌的作用：挡板的作用：挡板的作用：达到全挡板条件的要求，须满足：达到全挡板条件的要求，须满足：改变液流的方向，由径向流改为轴向流，改变液流的方向，由径向流改为轴向流，促使液体激烈翻动，增加溶解氧。促使液体激烈翻动，增加溶解氧。全挡板条件是指在一定转数下再增加罐内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。附件而轴功率仍保持不变。机械消泡装置主要有四种。机械消泡装置主要有四种。1）锯齿式消泡桨）锯齿式消泡桨 它安装于罐内顶
16、部、高出液面的位置，固定它安装于罐内顶部、高出液面的位置，固定在搅拌轴上，随搅拌轴转动，不断将泡沫打破。在搅拌轴上，随搅拌轴转动，不断将泡沫打破。2)半封闭式涡轮消泡器半封闭式涡轮消泡器 它是由前者发展改进而来，泡沫可直接被涡它是由前者发展改进而来，泡沫可直接被涡轮打碎或被涡轮抛出撞击到罐壁而破碎。轮打碎或被涡轮抛出撞击到罐壁而破碎。消泡器消泡器3)3)离心式消泡器离心式消泡器 它们置于发酵罐的顶部，利用高速旋转产它们置于发酵罐的顶部，利用高速旋转产生的离心力将泡沫破碎，液体仍然返回罐内。生的离心力将泡沫破碎，液体仍然返回罐内。4)4)刮板式消泡器刮板式消泡器 它安装于发酵罐的排气口处，泡沫从
17、气液它安装于发酵罐的排气口处，泡沫从气液进口进到高速旋转的刮板中，刮板转速为进口进到高速旋转的刮板中，刮板转速为100010001450 rpm1450 rpm，泡沫迅速被打碎，由于离心，泡沫迅速被打碎，由于离心力作用，液体披甩向壳体壁上，返回罐内，气力作用，液体披甩向壳体壁上，返回罐内，气体则由汽孔排出。体则由汽孔排出。单管式分布装置：单管式分布装置：管管口口正正对对罐罐底底中中央央，与与罐罐底底的的距距离离约约40mm40mm，这这样的空气分散效果较好。样的空气分散效果较好。环形管的分布装置：环形管的分布装置：以以环环径径为为搅搅拌拌器器直直径径的的0.80.8倍倍较较有有效效，喷喷孔孔直
18、直径径为为558mm8mm，喷喷孔孔向向下下，喷喷孔孔的的总总截截面面积积约约等等于于通通风管的截面积。空气流速取：风管的截面积。空气流速取：20m/sec20m/sec空气分布装置空气分布装置轴封轴封 填料函式轴封的优点是结构简单。填料函式轴封的优点是结构简单。主要缺点是：主要缺点是：l死角多，很难彻底灭菌，易渗漏和灭菌死角多，很难彻底灭菌，易渗漏和灭菌l轴的磨损较严重轴的磨损较严重l填料压紧后摩擦功率消耗大填料压紧后摩擦功率消耗大l寿命短寿命短端面式轴封又叫机械轴封。端面式轴封又叫机械轴封。优点：优点：l 清洁清洁l 密封可靠，在较长地使用期中，不会泄漏或很少密封可靠，在较长地使用期中，不
19、会泄漏或很少 泄漏泄漏l 无死角，可以防止杂菌污染无死角，可以防止杂菌污染 l 使用寿命长，质量好的可用使用寿命长，质量好的可用2 25 5年不需维修。年不需维修。l 摩擦功率耗损小，一般为填料函式的摩擦功率耗损小，一般为填料函式的10105050。l 轴或轴套不受磨损轴或轴套不受磨损l 它对轴的精度和光洁度没有填料函那么要求严格，它对轴的精度和光洁度没有填料函那么要求严格，对轴的震动敏感性小。对轴的震动敏感性小。冷却装置冷却装置冷却装置冷却装置见兼气发酵罐部分见兼气发酵罐部分发酵辅助设备发酵辅助设备 发酵辅助设备主要包括：无菌空气系统，发酵辅助设备主要包括：无菌空气系统，培养基配制和灭菌系统
20、、发酵车间的管培养基配制和灭菌系统、发酵车间的管道及阀门等。道及阀门等。（一）（一）空气除菌流程和设备空气除菌流程和设备 空气预过滤 空气压缩机 冷却器 析水器 加热器 空气贮罐 空气过滤器 发酵罐。1 1、空气压缩机：、空气压缩机：工工业业发发酵酵用用的的压压缩缩空空气气是是2 23kg3kgcm2cm2的的低低压压空空气气。目目前前常常用用的的是是往往复复式式空空压压机机，最最好好选选用用水水冷冷式式和和无无油油润润滑滑的的。涡涡轮轮空空压压机机能能提提供供大大量量2 23kg3kgcm2cm2的压缩空气，耗电省，是最理想的设备。的压缩空气，耗电省，是最理想的设备。空气压缩机原理图空气压缩
21、机原理图2 2、过滤器：、过滤器：空气过滤器的类型很多，有棉花活性炭过空气过滤器的类型很多，有棉花活性炭过滤器、管式过滤器和接送式过滤器等。滤器、管式过滤器和接送式过滤器等。3 3、过滤介质：、过滤介质：空气除菌用的过滤介质有：棉花、活性炭空气除菌用的过滤介质有：棉花、活性炭玻璃纤维，超细玻璃纤维纸，石棉滤板、烧结玻璃纤维，超细玻璃纤维纸，石棉滤板、烧结材料、聚乙烯醇材料、聚乙烯醇(PVA)(PVA)等多孔合成树脂、素烧陶等多孔合成树脂、素烧陶瓷筒和聚碳酸酯等。瓷筒和聚碳酸酯等。连消塔连消塔喷淋冷却连续灭菌流程喷淋冷却连续灭菌流程（二）培养基灭菌设备（二）培养基灭菌设备（二）培养基灭菌设备（二
22、）培养基灭菌设备1 1、配料罐、配料罐2 2、加热设备：、加热设备：在配料罐里培养基被加热到在配料罐里培养基被加热到7070，然后，用，然后，用泵送到加热设备，在泵送到加热设备，在2020秒的时间内继续加热到秒的时间内继续加热到130130140140。常用的加热设备有塔式和喷射式两。常用的加热设备有塔式和喷射式两种。种。塔式加热设备又称连消塔，塔的有效高度塔式加热设备又称连消塔，塔的有效高度2 23m3m，料液在塔中的流速是料液在塔中的流速是0.1m0.1ms s，因此料液因此料液在塔内的滞留时间为在塔内的滞留时间为2 230s30s。它是有它是有多孔导入多孔导入管和一外套管组成，多孔管的孔
23、径是管和一外套管组成，多孔管的孔径是5 58mm8mm。喷射式加热器有一喷嘴，蒸汽由喷嘴喷出，喷射式加热器有一喷嘴，蒸汽由喷嘴喷出，料液从侧面进入加热器而被蒸汽加热。料液从侧面进入加热器而被蒸汽加热。3 3、维持设备、维持设备 维持设备使加热后的培养基保温维持设备使加热后的培养基保温定的时定的时间，从而达到灭菌的目的。间，从而达到灭菌的目的。维持设备有两种：罐式和管式。罐式的是维持设备有两种：罐式和管式。罐式的是一个带有上下开口用于进出料的立式密封容器；一个带有上下开口用于进出料的立式密封容器；管式的是用无缝钢管焊成，管内流速可取管式的是用无缝钢管焊成，管内流速可取0.30.30.6m0.6m
24、s s。4 4、培养基冷却设备、培养基冷却设备 喷淋冷却器喷淋冷却器 套管冷却器套管冷却器 板式换热器板式换热器 螺旋板换热器螺旋板换热器（三）、管道及阀门（三）、管道及阀门 1 1、管道、管道 与与发发酵酵罐罐连连接接的的管管道道有有水水管管、料料管管、空空气管和蒸汽管气管和蒸汽管 发发酵酵罐罐内内的的冷冷却却蛇蛇管管与与发发酵酵罐罐内内直直接接相相连的料管等，最好采用不锈钢管。连的料管等，最好采用不锈钢管。管管径径选选取取的的流流速速是是：上上水水管管1 12m2ms s；料料管管0.50.51.0m1.0ms s；空空气气管管101015m15ms s；蒸蒸汽汽151520m20ms s
25、。2 2、阀门、阀门 阀阀门门是是发发酵酵罐罐的的重重要要组组成成，它它被被用用于于调调节节控控制制气体和液体的流量。气体和液体的流量。阀门的选取应考虑：阀门的选取应考虑：用于什么目的；用于什么目的；阀门的材料是否耐温、耐压等；阀门的材料是否耐温、耐压等；连接方式；连接方式；经济成本；经济成本；操作方式。操作方式。发酵罐上常用的阀门有：闸阀、球阀、活发酵罐上常用的阀门有：闸阀、球阀、活塞阀、针型阀、蝶形阀、球心阀、隔膜阀，单塞阀、针型阀、蝶形阀、球心阀、隔膜阀，单向阀向阀(止逆阀止逆阀)、安全阀、压力控制阀等。、安全阀、压力控制阀等。隔膜阀既严密可靠，阀杆又不与物料接触，隔膜阀既严密可靠，阀杆
26、又不与物料接触，因此在发酵罐上的用处很大。隔膜由氯丁橡胶因此在发酵罐上的用处很大。隔膜由氯丁橡胶与天然胶混合制成，可耐高温，价格也高。使与天然胶混合制成，可耐高温，价格也高。使用时，隔膜阀需要定期检查和更换。用时，隔膜阀需要定期检查和更换。杯式补料系统杯式补料系统生产车间计算机控制室生产车间计算机控制室 自自吸吸式式发发酵酵罐罐是是一一种种不不需需要要空空气气压压缩缩机机，而而在搅拌过程中自吸入空气的发酵罐。在搅拌过程中自吸入空气的发酵罐。应用：应用：医医药药工工业业、酵酵母母工工业业、生生产产葡葡萄萄糖糖酸酸钙钙、力力复复霉霉素素、维维生生素素C C、酵酵母母、蛋蛋白白酶酶等等。取取得得了了
27、良良好的成绩。好的成绩。三、自吸式发酵罐三、自吸式发酵罐原理：原理：当搅拌器叶轮旋转时叶片不断排开周围的液体当搅拌器叶轮旋转时叶片不断排开周围的液体或被甩出而使其背侧形成真空，使导气管吸入罐外或被甩出而使其背侧形成真空，使导气管吸入罐外气体。吸入的空气与发酵液完全混合后在叶轮末端气体。吸入的空气与发酵液完全混合后在叶轮末端排除，并立即通过导轮向罐壁分散，经挡板折流涌排除，并立即通过导轮向罐壁分散，经挡板折流涌向液面而均匀分布。向液面而均匀分布。机械搅拌自吸式发酵罐的优点：机械搅拌自吸式发酵罐的优点：l减少空气净化系统中的空气压缩机、冷却器、减少空气净化系统中的空气压缩机、冷却器、油水分离器、空
28、气储罐、总过滤器等；油水分离器、空气储罐、总过滤器等；l设备易自动化、连续化，降低劳动强度；设备易自动化、连续化，降低劳动强度；l气气-液接触良好，气泡分散均匀，溶氧系数高；液接触良好，气泡分散均匀，溶氧系数高；缺点：缺点：l罐内为负压，增加染菌机会；罐内为负压，增加染菌机会；l搅拌转数高，易切断菌丝搅拌转数高，易切断菌丝 四、固体发酵四、固体发酵 微微生生物物在在具具有有一一定定温温度度和和湿湿度度的的固固体体表表面面进行生长和繁殖就称作为固体发酵。进行生长和繁殖就称作为固体发酵。固体发酵主要适合于霉菌。固体发酵主要适合于霉菌。固体发酵的优缺点固体发酵的优缺点 1 1、原料来源广，价格低廉。
29、、原料来源广，价格低廉。2 2、在霉菌发酵时就可以防止污染杂菌。、在霉菌发酵时就可以防止污染杂菌。3 3、能耗低。、能耗低。4 4、固体发酵的产物回收、固体发酵的产物回收般步骤少，费用也省。般步骤少，费用也省。固体发酵存在的主要工程问题：固体发酵存在的主要工程问题：大规模生产时的散热比较困难，参数检测如大规模生产时的散热比较困难，参数检测如pHpH值、值、温度、菌体增殖量、产物生成量等是很难实现的。温度、菌体增殖量、产物生成量等是很难实现的。因此，实现固体发酵的最优化困难重重。因此，实现固体发酵的最优化困难重重。固体发酵设备分类固体发酵设备分类 按照固体培养方式来区分按照固体培养方式来区分1
30、1、浅盘式：、浅盘式：国内广大农村的个体生产中，采用曲盘、帘国内广大农村的个体生产中，采用曲盘、帘子和曲架就可以进行生产。工业上是用多层铝制子和曲架就可以进行生产。工业上是用多层铝制浅盘放在架子上进行培养，培养室保持一定的温浅盘放在架子上进行培养，培养室保持一定的温度和湿度。度和湿度。2 2、旋转式：、旋转式：旋转式固体发酵罐有鼓形和管形，培养过程旋转式固体发酵罐有鼓形和管形，培养过程中，整个发酵罐以低速间歇旋转，罐内的小固体中，整个发酵罐以低速间歇旋转，罐内的小固体颗粒会沿着罐壁滑动，达到散热和与空气接触之颗粒会沿着罐壁滑动，达到散热和与空气接触之目的。目的。3 3、厚层式：、厚层式：固体发
31、酵床的底部为多孔筛板，风道倾斜固体发酵床的底部为多孔筛板，风道倾斜形，可使平行流动的气流变成垂直流动。曲层形，可使平行流动的气流变成垂直流动。曲层厚度可以是厚度可以是300-350mm300-350mm。无菌的压缩空气需调无菌的压缩空气需调节好温度和湿度，空气的相对湿度一般为节好温度和湿度，空气的相对湿度一般为9292，空气风压常为空气风压常为200mmHg200mmHg，这种装置的进出料和这种装置的进出料和翻曲可以实现机械化和自动化，在工业生产上翻曲可以实现机械化和自动化，在工业生产上已有应用。已有应用。固体静态发酵罐固体静态发酵罐五、带升式发酵罐五、带升式发酵罐 带带升升式式发发酵酵罐罐也
32、也称称为为气气流流搅搅拌拌发发酵酵罐罐，不不用用机机械搅拌，借通风起到搅拌作用并供给氧气。械搅拌，借通风起到搅拌作用并供给氧气。特点：特点：结结构构简简单单，冷冷却却面面积积小小，无无搅搅拌拌传传动动设设备备，料料液液充充满满系系数数大大，无无须须加加消消泡泡剂剂，维维修修、操操作作及清洗简便，节省动力，减少染菌等。及清洗简便，节省动力，减少染菌等。工作原理：工作原理：外循环气流搅拌罐是将空气上升管装在罐外，外循环气流搅拌罐是将空气上升管装在罐外，下端与罐底连通，管底装空气喷嘴，压缩空气以下端与罐底连通，管底装空气喷嘴，压缩空气以250250300m300ms s高速喷出，与上升管内醪液接触，
33、高速喷出，与上升管内醪液接触，由于气液混合体密度小于罐内醪液，所以在管内由于气液混合体密度小于罐内醪液，所以在管内上升，管上端与罐身切线相连，液体由切线进入上升，管上端与罐身切线相连，液体由切线进入在罐内回旋下降，形成激烈循环。在罐内回旋下降，形成激烈循环。六、液提式发酵罐六、液提式发酵罐 液液提提发发酵酵罐罐是是液液体体借借助助于于一一个个液液体体泵泵进进行行输输送送，同同时时气气体体在在液液体体的的喷喷嘴嘴处处被被吸吸入入发发酵酵罐罐 喷喷嘴嘴是是这这类类发发酵酵罐罐的的一一个个特特殊殊部部件件，制制造造要求精密。要求精密。七、气提式发酵罐七、气提式发酵罐 空空气气压压缩缩机机是是气气提提式式发发酵酵罐罐的的重重要要组组成成部部分，它的效率决定于它的形式。分，它的效率决定于它的形式。压压缩缩气气体体通通过过空空气气分分布布器器进进入入液液体体后后，最最初初形形成成的的气气泡泡是是由由液液体体剧剧烈烈翻翻动动来来分分散散的的，所所以气泡的分散程度决定于功率消耗速率。以气泡的分散程度决定于功率消耗速率。