1,气升式发酵罐的特点 (1)结构简单,冷却面积小 (2)无搅拌传动设备,节省动力约50%,节省钢材; (3)操作时无噪音 (4)料液装料系数达80-90%,而不须加消泡剂 (5)维修、操作及清洗简便,减少杂菌感染。 但气升式发酵罐还不能代替好气量较小的发酵罐,对于粘度较大的发酵液溶 氧系数较低。 2,气升式发酵罐的结构及原理 分为内循环和外循环两种。其主要结构包括:罐体、上升管、空气喷嘴。其 结构如下图所示。 P P P 排气 空气 P 气升式发酵罐的结构示意图 3,气升式发酵罐的性能指标 气升式发酵罐是否符合工艺要求及经济指标,应从下面几方面进行考虑, (1)循环周期时间必须符合菌种发酵的需要。 (2)选用适当直径的喷嘴。具有适当直径的喷嘴才能保证气泡分割细碎, 与发酵液均匀接触,增加溶氧系数。 三、自吸式发酵罐 自吸式发酵罐是一种不需要空气压缩机,而在搅拌过程中自动吸入空气的发 酵罐。这种设备的耗电量小,能保证发酵所需的空气,并能使气液分离细小,均 匀地接触,吸入空气中70~80%的氧被利用。采用了不同型式、容积的自吸式发 酵罐生产葡萄糖酸钙、力复雷素、维生素C、酵母、蛋白酶等,都取得了良好的 成绩 1,自吸式发酵罐的结构 自吸式发酵罐的主体结构包括:
1，气升式发酵罐的特点 （1）结构简单，冷却面积小； （2）无搅拌传动设备，节省动力约 50%，节省钢材； （3）操作时无噪音； （4）料液装料系数达 80~90％，而不须加消泡剂； （5）维修、操作及清洗简便，减少杂菌感染。 但气升式发酵罐还不能代替好气量较小的发酵罐，对于粘度较大的发酵液溶 氧系数较低。 2，气升式发酵罐的结构及原理 分为内循环和外循环两种。其主要结构包括：罐体、上升管、空气喷嘴。其 结构如下图所示。 气升式发酵罐的结构示意图 3，气升式发酵罐的性能指标 气升式发酵罐是否符合工艺要求及经济指标，应从下面几方面进行考虑。 （1）循环周期时间必须符合菌种发酵的需要。 （2）选用适当直径的喷嘴。具有适当直径的喷嘴才能保证气泡分割细碎， 与发酵液均匀接触，增加溶氧系数。 三、自吸式发酵罐 自吸式发酵罐是一种不需要空气压缩机，而在搅拌过程中自动吸入空气的发 酵罐。这种设备的耗电量小，能保证发酵所需的空气，并能使气液分离细小，均 匀地接触，吸入空气中 70~80%的氧被利用。采用了不同型式、容积的自吸式发 酵罐生产葡萄糖酸钙、力复雷素、维生素 C、酵母、蛋白酶等，都取得了良好的 成绩。 1，自吸式发酵罐的结构 自吸式发酵罐的主体结构包括：
(1)罐体: (2)自吸搅拌器及导轮; (3)轴封; (4)换热装置 (5)消泡器。 叫 5一定2t自吸式发酵 3—消泡器4一冷却排 轴7—双端面轴封8一联轴萝 幅式转了11陌面轴封 2,自吸式发酵罐的充气原理 自吸式发酵罐的主要的构件是自吸搅拌器及导轮,简称为转子及定子。转子 由箱底向上升入的主轴带动,当转子转动时空气则由导气管吸入。转子的形式有 九叶轮、六叶轮、三叶轮、十字形叶轮等,叶轮均为空心形。 空气排出方向 空气进入方 十字形转了
（1）罐体： （2）自吸搅拌器及导轮； （3）轴封； （4）换热装置； （5）消泡器。 2，自吸式发酵罐的充气原理 自吸式发酵罐的主要的构件是自吸搅拌器及导轮，简称为转子及定子。转子 由箱底向上升入的主轴带动，当转子转动时空气则由导气管吸入。转子的形式有 九叶轮、六叶轮、三叶轮、十字形叶轮等，叶轮均为空心形
空气进入方向 转子转方向 变气排出方向 六轮转f 3,自吸式发酵罐的类型 根据通气的型式不同,自吸式发酵罐可分为三个类型: (1)回转翼片式自吸式发酵罐 (2)具有转子及定子的自吸式发酵罐; (3)喷射式自吸式发酵罐 前两者自吸式发酵罐结构简单,制作容易,比较广泛采用。其传动装置有装 在罐底及罐顶两种,如装在罐底,则端面密封装置的加工和安装要求特别精密, 否则容易漏液染菌。第三种喷射式自吸式发酵罐,电耗少,但是泵的构造复杂 4,自吸式发酵罐的优点: (1)节约空气净化系统中的空气压缩机、冷却器、油水分离器、空气贮聪、 总过滤器等设备,减少厂房占地面积。 (2)减少工厂发酵设备投资约30%左右,例如应用自吸式发酵罐生产酵母, 容积酵母的产量可高达30~50克。 (3)设备便于自动化、连续化,降低劳动强度,减少劳动力。 (4)酵母发酵周期短,发酵液中酵母浓度高,分离酵母后的废液量少 (5)设备结构简单,溶氧效果高,操作方便。 四、伍式发酵罐 1,结构 伍式发酵罐的主要部件是套筒、搅拌器 空气进口 空气出 空气 空气 弊进 发酵液出口 伍式发酵疆简图 1一套筒2-溢浇管3一搅拌器
3，自吸式发酵罐的类型 根据通气的型式不同，自吸式发酵罐可分为三个类型： （1）回转翼片式自吸式发酵罐； （2）具有转子及定子的自吸式发酵罐； （3）喷射式自吸式发酵罐。 前两者自吸式发酵罐结构简单，制作容易，比较广泛采用。其传动装置有装 在罐底及罐顶两种，如装在罐底，则端面密封装置的加工和安装要求特别精密， 否则容易漏液染菌。第三种喷射式自吸式发酵罐，电耗少，但是泵的构造复杂。 4，自吸式发酵罐的优点： （1）节约空气净化系统中的空气压缩机、冷却器、油水分离器、空气贮聪、 总过滤器等设备，减少厂房占地面积。 （2）减少工厂发酵设备投资约 30％左右，例如应用自吸式发酵罐生产酵母， 容积酵母的产量可高达 30~50 克。 （3）设备便于自动化、连续化，降低劳动强度，减少劳动力。 （4）酵母发酵周期短，发酵液中酵母浓度高，分离酵母后的废液量少。 （5）设备结构简单，溶氧效果高，操作方便。 四、伍式发酵罐 1，结构 伍式发酵罐的主要部件是套筒、搅拌器
2,通气原理 搅拌时液体沿着套筒外向上升至液面,然后由套筒内返回罐底,搅拌器是用 六根弯曲的空气管子焊于圆盘上,兼作空气分配器。空气由空心轴导入经过搅拌 器的空心管吹出,与被搅拌器甩出的液体相混合,发酵液在套筒外侧上升,由套 筒内部下降,形成循环。设备的缺点是结构复杂,清洗套筒较困难,消耗功率较 高 五、文氏管发酵罐 其原理是用泵将发酵液压入文氏管中,由于文氏管的收缩段中液体的流速增 加,形成真空将空气吸入,并使气泡分散与液体混合,增加发酵液中的溶解氧。 这种设备的优点是:吸氧的效率高,气、液、固三相均匀混合,设备简单,无 须空气压缩机及搅拌器,动力消耗省。 这种设备的缺点是气体吸入量与液体循环量之比较低,对于好氧量较大的微 生物发酵不适宜。 P压旗 文氏管 压力表 文氏管发酵罐的结构示意图 第二节通气与搅拌 搅拌器的型式及流型 1,型式 发酵罐中的杋楲搅拌器大致可分为轴向和径向推进两种型式。前者如螺旋桨
2，通气原理 搅拌时液体沿着套筒外向上升至液面，然后由套筒内返回罐底，搅拌器是用 六根弯曲的空气管子焊于圆盘上，兼作空气分配器。空气由空心轴导入经过搅拌 器的空心管吹出，与被搅拌器甩出的液体相混合，发酵液在套筒外侧上升，由套 筒内部下降，形成循环。设备的缺点是结构复杂，清洗套筒较困难，消耗功率较 高。 五、文氏管发酵罐 其原理是用泵将发酵液压入文氏管中，由于文氏管的收缩段中液体的流速增 加，形成真空将空气吸入，并使气泡分散与液体混合，增加发酵液中的溶解氧。 这种设备的优点是：吸氧的效率高，气、液、 固三相均匀混合，设备简单，无 须空气压缩机及搅拌器，动力消耗省。 这种设备的缺点是气体吸入量与液体循环量之比较低，对于好氧量较大的微 生物发酵不适宜。 文氏管发酵罐的结构示意图 第二节 通气与搅拌 一、搅拌器的型式及流型 1，型式 发酵罐中的机械搅拌器大致可分为轴向和径向推进两种型式。前者如螺旋桨
式,后者如涡轮式。 (1)螺旋桨式搅拌器 螺旋桨式搅拌器在罐内将液体向下或向上推进(相应于图中的顺时针或逆时 针旋转方向)。形成轴向的螺旋流动,混合效果较好,但造成的剪率较低,对气 泡的分散效果不好。一般用在藉压差循环的发酵罐中,以提高其循环速度。常用 的螺旋桨叶数Z=3,螺距等于搅拌器直径,最大叶端线速度不超过25米秒。 螺旋桨式搅拌器结构示意图 (2)圆盘平直叶涡轮搅拌器 圆盘平直叶涡轮与没有圆盘的平直叶涡轮,其搅拌特性差别甚微。但在发酵 罐中无菌空气由单开口管通至搅拌器下方,大的气泡受到圆盘的阻挡,避免从轴 部的叶片空隙上升,保证了气泡的更好的分散。 圆盘平直叶涡轮搅拌器具有很大的循环输送量和功率输出,适用于各种流 体,包括粘性流体、非牛顿流体的搅拌混合。 風盘平直叶祸轮 比例尺寸D4::l:B=20:1:5:4 (3)圆盘弯叶涡轮搅拌器 圆盘弯叶涡轮搅拌器的搅拌流型与平直叶涡轮的相似,但前者造成的液体径
式，后者如涡轮式。 （1） 螺旋桨式搅拌器 螺旋桨式搅拌器在罐内将液体向下或向上推进(相应于图中的顺时针或逆时 针旋转方向)。形成轴向的螺旋流动，混合效果较好，但造成的剪率较低，对气 泡的分散效果不好。一般用在藉压差循环的发酵罐中，以提高其循环速度。常用 的螺旋桨叶数 Z=3，螺距等于搅拌器直径，最大叶端线速度不超过 25 米/秒。 螺旋桨式搅拌器结构示意图 （2）圆盘平直叶涡轮搅拌器 圆盘平直叶涡轮与没有圆盘的平直叶涡轮，其搅拌特性差别甚微。但在发酵 罐中无菌空气由单开口管通至搅拌器下方，大的气泡受到圆盘的阻挡，避免从轴 部的叶片空隙上升，保证了气泡的更好的分散。 圆盘平直叶涡轮搅拌器具有很大的循环输送量和功率输出，适用于各种流 体，包括粘性流体、非牛顿流体的搅拌混合。 （3）圆盘弯叶涡轮搅拌器 圆盘弯叶涡轮搅拌器的搅拌流型与平直叶涡轮的相似，但前者造成的液体径