啤酒发酵罐的设计

1 前言

生物反应工程与设备课程设计是生物工程专业一个重要的、综合性的实践教学环节，要求综合运用所学知识如生化反应工程与生物工程设备课程来解决生化工程实际问题，对培养我们全面的理论知识与工程素养，健全合理的知识结构具有重要作用。发酵罐是发酵设备中最重要、应用最广的设备，是发酵工业的心脏，是连接原料和产物的桥梁。随着工业技术的发展，市面上出现了种类繁多、功能更加完备的新型发酵罐。如何选择或者设计一种合适的发酵罐将会成为一个研究热点。本文旨在通过相应的参数计算和设备计算完成年产20吨庆大霉素的机械通风发酵罐初步设计。

2 常见的发酵罐

2.1机械搅拌通风发酵罐

机械搅拌发酵罐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、发酵所需的氧气,又称通用式发酵罐。可用于啤酒发酵、白酒发酵、柠檬酸发酵、生物发酵等。

图1 机械通风发酵罐

2.2气升式发酵罐

气升式发酵罐把无菌空气通过喷嘴

喷射进发酵液中，通过气液混合物的湍流作用而使空气泡打碎，同时由于形成的气液混合物密度降低故向上运动，而含气率小的发酵液下沉，形成循环流动，实现混合与溶氧传质。其结构简单、不易染菌、溶氧

机械搅拌通风发酵罐的设计

生物反应器是生物加工过程的关键设备。

我们将通过一个实际设计的过程来考察同学们对本节的掌握情况。

发酵罐设计基本原则

（１）在发酵系统的已灭菌部分与未灭菌部分之间不应直接连通。 （２）尽量减少法兰连接。

（３）尽可能采用全部焊接结构

（４）防止死角，裂缝，因为固体物质可在这些地方蓄积，为污染菌提供避开菌的绝热环境。

（５）发酵系统的某些部分能单独灭菌。

（６）与发酵罐相通的任何连接都应蒸汽密封。如采样口的阀门在不使用时，其出口处应有流动蒸汽通过。

（７）所用阀门应易于清洗，维修和灭菌。 （８）发酵罐始终保持正压以排除渗漏。

（９）几乎所有的发酵罐都有由玻璃或不钢制成。

（１０）多数发酵罐的底部和顶部都有是碟形或椭圆形。

（１１）由罐顶部进入的轴由于轴较长容易颤抖。因而往往采用底式搅拌轴，应很好地解决渗漏和污染问题。

（１２）发酵罐的功率输入为：实验室小型罐为8～10 W/L，中型罐3～5 W/L，大型罐1～3 W/L。

设计要求:

1. 几何尺寸的确定 2. 罐体壁厚（见P22) 3. 冷却面积计算

4. 搅拌轴功率的计算并确定轴径（略） 5. 选用电机及变速装置（估选）

生物工程：

高径比为2.5，南方某

前 言

本设计为顺应近几年来啤酒工业飞速发展的需求，在啤酒工艺成熟的基础上，同时体现了啤酒酿造的新工艺，为企业的开源节流提供了新的依据。

设计题目为年产6万吨11度淡色啤酒厂发酵罐设计，此啤酒的酿造方法采用70%的麦芽，30%的大米，经过糊化，糖化，煮沸，过滤，冷却，发酵而成。发酵设备采用圆筒体锥底发酵罐，发酵周期是17天。本设计内容主要包括物料衡算，热量衡算，冷耗衡算和设备选型的计算及重点设备选型及计算。糖化方法采用双醪浸出糖化法，发酵方法采用下面发酵法。本设计的图纸主要为发酵罐装配图。本文对啤酒生产线工艺设计中的关键部分—原料的糊化、糖化、煮沸、麦汁过滤、啤酒过滤及其设备选型进行了粗略研究。对发酵过程及其设备选型进行了较为详细的探讨。

关键词：啤酒工艺；设备选型；技术经济；发酵；糖化；发酵罐.

1

目录

第一章 绪 论????????????????? 6 1.1 设计选题的目的????????????? 6 1.2 设计工作的意义????????????? 6 1.3 课题研究内容及方法???????????? 6 1.3.1 设计依据????????

东北石油大学本科生毕业设计（论文）

摘 要

发酵过程是啤酒生产过程中的重要环节之一，本文以啤酒发酵过程为工程背景，利用PLC实现对啤酒发酵过程温度的控制，这对更加牢固掌握PLC并将PLC应用于生产实际及了解啤酒的生产工艺有很好的作用。本文主要工作在于：由于啤酒发酵对象的时变性、时滞性及其不确定性，决定了发酵罐控制必须采用特殊的控制算法。由于每个发酵罐都存在个体的差异，而且在不同的工艺条件下，不同的发酵菌种下，对象特性也不尽相同。因此很难找到或建立某一确切的数学模型来进行模拟和预测控制。为节省能源，降低生产成本，并且能够满足控制的要求，发酵罐的温度控制选择了检测发酵罐的上、中、下3段的温度，通过调节上、中、下3段液氨进口的两位式电磁阀来实现发酵罐温度控制的方法，利用PLC来实现整个过程温度的控制。该系统性能/价格比高、可靠、技术先进，完全满足啤酒生产发酵工艺的技术要求，并兼顾了实用的需求。

关键词：可编程逻辑控制器；发酵温度；温度控制

东北石油大学本科生毕业设计（论文）

Abstract

Beer fermentation is one of the key steps of beer production. Thus, on the bas

课程名称：生物工程设备课程设计课题名称：年产学生名称：所属院系：生物工程学院专业班级：学籍学号：指导老师：设计时间：

XX理工学院

课程设计书

10万吨12度淡色啤酒厂发酵罐设计

XX

XXXXXXX

XXXXXXXXXXXXX

XXXXXXXXXXXX

2012-12-28--2013-1-11 1

前言.........................................................3 第一章：绪论.................................................4

1.1设计选题的目的......................................................4 1.2设计工作的意义......................................................4 1.3课题研究的内容及方法....................................................4 1.4工艺选择.............................................

前 言

本设计为顺应近几年来啤酒工业飞速发展的需求，在啤酒工艺成熟的基础上，同时体现了啤酒酿造的新工艺，为企业的开源节流提供了新的依据。

设计题目为年产6万吨11度淡色啤酒厂发酵罐设计，此啤酒的酿造方法采用70%的麦芽，30%的大米，经过糊化，糖化，煮沸，过滤，冷却，发酵而成。发酵设备采用圆筒体锥底发酵罐，发酵周期是17天。本设计内容主要包括物料衡算，热量衡算，冷耗衡算和设备选型的计算及重点设备选型及计算。糖化方法采用双醪浸出糖化法，发酵方法采用下面发酵法。本设计的图纸主要为发酵罐装配图。本文对啤酒生产线工艺设计中的关键部分—原料的糊化、糖化、煮沸、麦汁过滤、啤酒过滤及其设备选型进行了粗略研究。对发酵过程及其设备选型进行了较为详细的探讨。

关键词：啤酒工艺；设备选型；技术经济；发酵；糖化；发酵罐.

1

目录

第一章 绪 论????????????????? 6 1.1 设计选题的目的????????????? 6 1.2 设计工作的意义????????????? 6 1.3 课题研究内容及方法???????????? 6 1.3.1 设计依据????????

生物反应器课程设计 -----啤酒露天发酵罐设计

姓名：张小燕

班级：生工112

学号：

露天发酵罐设计

1、啤酒发酵罐的化工设计计算 ㈠、发酵罐的容积确定

设计需要选用V有效=22.5m3的发酵罐 则V全=V有效φ=22.5m375%=30m3 ㈡、基础参数选择

1．D∶H：选用D∶H=1∶4 2．锥角：取锥角为90° 3．封头：选用标准椭圆形封头

4．冷却方式：选取槽钢盘绕罐体的三段间接冷却 5．罐体所承受的最大内压：2.5㎏cm3 外压：0.3㎏cm3

6．锥形罐材质：A3钢材外加涂料，接管均用不锈钢 7．保温材料：硬质聚氨酯泡沫塑料，厚度200㎜ 8．内壁涂料，环氧树脂 ㈢、D、H确定

由D∶H=1∶4，则锥体高度H1=D2tan35°=0.714D 封头高度 H2=D4=0.25D

圆柱部分高度 H3=（4－0.714－0.25）D=3.036D 又因为V全=V封＋V锥＋V柱

?D2?? =??H1??D3??D2?H3

34244 =0.187D3＋0.131D3＋2.386D3=30m3 得D=2.23m

查JB《椭圆形封头和尺寸》取发酵罐直径D=2400mm 再由V全=30m

内蒙古科技大学

过程控制工程课程设计说明书

题 目：发酵罐温度控制系统的设计学生姓名：学 号：专 业：测控技术与仪器班 级：指导教师：

2009-3

目录

前 言........................................................................................错误！未定义书签。 1工艺过程概述...........................................................................错误！未定义书签。

1．1工艺背景：..................................................................错误！未定义书签。 1．2温度对发酵的影响......................................................错误！未定义书签。

1.2.1温度影响微生物细胞生长.................................错误！未定义书签。 1.2.2温度影响产物的生成量........

毕 业 设 计（论 文）

题目： 年产20万kL8度淡色啤酒厂的工艺设计 子题： 发酵罐的设计

专 业： 生物工程 指导教师： 学生姓名： 班级-学号：

2011年 6 月

大连工业大学本科毕业设计

年产20万kL8度淡色啤酒厂的工艺设计

设计完成日期 2011 年 6 月 9 日

学 院：生物工程学院 专 业：生物工程 学 生 姓 名： 班 级 学 号 指 导 教 师：

评 阅 教 师：

2011年 6 月

大连工业大学2011届本科生毕业设计（论文）

摘 要

本设计对年产20万kL8度淡色啤酒工厂的工艺进行了初步设计，主要内容包括啤酒生产工艺的选择及相关生产设备的选型计算等，并对发酵罐进行了重点设计。

该工艺采用了先进的高浓度稀

目录

1 设计任务书：.................................................. 1 2 设计概述与设计方案简介：.................................... 1 2.1味精生产工艺概述 .......................................... 2 2.2 味精工厂发酵车间的物料衡算................................ 4

2.21 工艺技术指标及基础数据.............................. 4 2.22 谷氨酸发酵车间的物料衡算............................ 3 2.3 机械搅拌通风发酵罐....................................... 3

2.31 通用型发酵的几何尺寸比例............................ 4 2.32 罐体................................................. 4 2.33 搅拌器和挡板...........................