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第九章厌氧发酵设备
厦门大学化学化工学院化学工程与生物工程系
主讲教师:敬科举
发酵设备是发酵工厂中主要的设备,它提供了一个适应微生物生命活动和生物代谢的场所。
由于微生物分厌氧和通风两大类, 故供微生物生存和代谢的生产设备也就各不相同。
不论厌氧或通风发酵设备,除了满足微生物培养所必要的工艺要求外,还得考虑材质的要求以及加工制造难易程度等因素。
本章主要讲述的内容
酒精发酵设备及计算
啤酒发酵设备及计算
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第一节酒精发酵设备及计算
满足酒精发酵的工艺要求
满足酒精酵母生长和代谢的必要工艺条件
将发酵产生的热量及时移走
有利于发酵液的排出,设备的清洗、维修以及设备制造安装方便等问题。
一、酒精发酵罐的结构
1,基本结构
酒精发酵罐筒体为圆柱形
底盖和顶盖均为碟形或锥形的立式金属容器
罐顶装有废汽回收管,进料管,按种管,压力表、各种测量仪表接口管及供观察清洗和检修罐体内部的人孔等
罐底装有排料口和排污口对于大型发酵罐,为了便于维修和清洗,往往在近罐底也装有人孔
罐身上下部装有取样口和温度计接口
2,发酵罐的冷却装置
中小型发酵罐:多采用罐顶喷水淋于罐外壁表面进行膜状冷却;
大型发酵罐:由于罐外壁冷却面积不能满足冷却要求,所以,罐内装有冷却蛇管或罐内蛇管和罐外壁喷洒联合冷却装置。
此外,也有采用罐外列管式喷琳冷却的方法,此法具有冷却发酵液均匀、冷却效率高等优点。
3,发酵罐的洗涤装置
大型酒精发酵罐采用水力喷射洗涤装置
二、酒精发酵罐的计算
1,发酵罐结构尺寸的确定
发酵罐全容积的计算:
式中:V-发酵罐的全容积(米3)
V0-发酵罐中的装液量(米3)
φ-装液系数(~)
带有锥形底、盖的圆柱形发酵罐全容积为:
式中 D:罐的直径(米)
H:罐的圆柱部分高度(米)
h1:罐底高度(米)
h2:盖高度(米)
通常:H=~, h1=~,
h2=~
2,发酵罐罐数的确定
对于间歇发酵,发酵罐罐数可按下式计算:

式中 N:发酵罐个数(个)
n:每24小时内进行加料的发酵罐数
t:发酵周期(小时)