发酵罐设计心得体会

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

文件类别 文件标题 发放部门 起草人/日期 批准/日期 发酵罐操作规程 文件编号 页码 第 1 页 共6 页 审核/日期 执行日期 1 目的: 制定发酵罐的正确使用清洁保养方法，规范生产部对发酵罐的清洁操作。严格按照本操作规程操作，不得随意更改操作规程。

2 范围: 发酵罐灭菌.

3. 职责: 所有使用发酵罐的人员对本制度的执行负责。 4. 程序：

4.1 发酵罐灭菌操作步骤 4.1.1 准备工作 4.1.1.1空气源的检查

4.1.1.1.1主要检查空气压力在0.2—0.25MPa之间。 4.1.1.2管道，阀门的检查

4.1.1.2.1检查管道，阀门是否有泄漏。如有泄漏，应进行调整。

4.1.1.3电气仪表的检查

4.1.1.3.1检查发酵罐温度显示是否准确;检查压力表,安全阀。

4.1.1.4 pH、DO值的校正

4.1.1.4.1校正pH、DO电极(详见pH、DO电极使用操作)。

4.1.1.4.2将校正好的pH、DO电极插入安装孔内,并用螺母旋紧,可靠固定。

4.1.1.5纯蒸汽的检查

4.1.1.5.1检查管道是否已有纯蒸汽 4.1.2 精过滤器灭菌

4.1.2.1 调节蒸汽总过滤器前总蒸汽阀，使其压力在0.12-

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........

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...........................

发酵罐操作规程3

文件类别 文件编号

文件标题 发酵罐操作规程 页码

第 1 页 共6 页 发放部门

起草人/日期 审核/日期 批准/日期

执行日期

1 目的: 制定发酵罐的正确使用清洁保养方法，规范生产部对发酵罐的清洁操作。严格按照本操作规程操作，不得随意更改操作规程。

2 范围: 发酵罐灭菌.

3. 职责: 所有使用发酵罐的人员对本制度的执行负责。 4. 程序： 4.1 发酵罐灭菌操作步骤 4.1.1 准备工作 4.1.1.1空气源的检查

4.1.1.1.1主要检查空气压力在0.2—0.25MPa之间。 4.1.1.2管道，阀门的检查 4.1.1.2.1检查管道，阀门是否有泄漏。如有泄漏，应进行调整。 4.1.1.3电气仪表的检查

4.1.1.3.1检查发酵罐温度显示是否准确;检查压力表,安全阀。 4.1.1.4 pH、DO值的校正

4.1.1.4.1校正pH、DO电极(详见pH、DO电极使用操作)。

2014年度细分行业报告汇集 制造行业报告 互联网行业报告 农林牧渔行业报告

4.1.1.4.2将校正好的pH、DO电极插入安装孔内,并用螺母旋紧,

超净台操作 1穿实验服 2超净台物品 3紫外灭菌 4清洗双手 5关闭紫外，打开日光灯 6超净台玻璃门稍开 准备 7风速设置002 8将培养基、菌种、灭菌枪盒等放入（除去报纸） 不合格 合格 优秀 标准 穿戴实验服 无无关物品 20min以上 肥皂认真清洗 顺序正确 双手正好伸入 风速 是否除去报纸、放入的时间 9酒精棉球擦拭双手（手掌，手指间），镊子夹酒精棉球擦 洗操作台面至洁净（同方向） 10将培养基橡胶圈依次取下 11菌种开盖后绕火焰过一下 12左手轻微掀开瓶口，用枪将菌液快速打入 接种 13接种后的摇瓶标记接种日期、菌种名字 14过程中产生垃圾放在指定位置 15以上整个过程需要靠近酒精灯火焰完成，动作迅速 16将使用的菌种放回指定位置，垃圾进行清理，台面使用75%酒精擦拭 擦拭位置 是否取下 是否绕火焰 是否垂直加入 日期、菌种名字清晰 垃圾是否乱放 是否酒精灯下完成 是否恢复原状并用酒精擦拭 清场

5L发酵操作 步骤 指定动作 1 pH电极标定 准备 2 DO电极标定零点 3温度电极标定 4补料泵泵速的标定 5更

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

发酵罐操作规程3

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第 1 页 共6 页 发放部门

起草人/日期 审核/日期 批准/日期

执行日期

1 目的: 制定发酵罐的正确使用清洁保养方法，规范生产部对发酵罐的清洁操作。严格按照本操作规程操作，不得随意更改操作规程。

2 范围: 发酵罐灭菌.

3. 职责: 所有使用发酵罐的人员对本制度的执行负责。 4. 程序： 4.1 发酵罐灭菌操作步骤 4.1.1 准备工作 4.1.1.1空气源的检查

4.1.1.1.1主要检查空气压力在0.2—0.25MPa之间。 4.1.1.2管道，阀门的检查 4.1.1.2.1检查管道，阀门是否有泄漏。如有泄漏，应进行调整。 4.1.1.3电气仪表的检查

4.1.1.3.1检查发酵罐温度显示是否准确;检查压力表,安全阀。 4.1.1.4 pH、DO值的校正

4.1.1.4.1校正pH、DO电极(详见pH、DO电极使用操作)。

2014年度细分行业报告汇集 制造行业报告 互联网行业报告 农林牧渔行业报告

4.1.1.4.2将校正好的pH、DO电极插入安装孔内,并用螺母旋紧,

南华大学机械工程学院毕业设计

1.设计题目

V50m3发酵罐设计

1.1课题介绍

1.1.1 设计内容

1.罐体体直径、厚度计算； 2.罐内件及有关附件计算； 3.筒体选材及壁厚计算；

4.上下封头型式、材料的确定以及厚度的计算与校核；5.顶部和底部空间计算； 6.裙座设计及校核； 7.罐总高的计算； 8.载荷分析及强度校核

1.1.2 操作参数

装置参数：

内筒 工作压力(MPa)： 0.3 0.4 操作温度 (℃)： 35 20/135 物料名称： 发酵液 腐蚀余量(mm) 0 0 换热面积(m2) 55 电机功率(KW) 55 搅拌转速(rpm)