用于厌气发酵(如生产酒精、溶剂)的发酵罐结构可以较简单。用于好气发酵(如生产抗生素、、**酸、维生素等)的发酵罐因需向罐中连续通入大量无菌空气,并为考虑通入空气的利用率,故在发酵罐结构上较为复杂,常用的**械搅拌式发酵罐、鼓泡式发酵罐和气升式发酵罐。
乳制品、酒类发酵过程是一个无菌、无污染的过程,发酵罐采用了无菌系统,避免和防止了空气中微生物的污染,大大延长了产品的保质期和产品的**,罐体上特别设计安装了无菌呼吸气孔或无菌正压发酵系统。罐体上设有米洛板或迷宫式夹套,可通入加热或冷却介质来进行循环加热或冷却。发酵罐的容量由300-15000L多种不同规格。发酵罐按使用范围可分为实验室小型发酵罐、中试生产发酵罐、大型发酵罐等。
发酵罐广泛应用于乳制品、饮料、生物工程、制药、精细化工等行业,罐体设有夹层、保温层、可加热、冷却、保温。罐体与上下填充头(或锥形)均采用旋压R角加工,罐内壁经镜面抛光处理,无卫生死角,而全封闭设计确保物料始终处一无污染的状态下混合、发酵,设备配备空气呼吸孔,CIP清洗喷头,人孔等装置。
发酵罐的分类:按照发酵罐的设备,分为机械搅拌通风发酵罐和非机械搅拌通风发酵罐;
按照微生物的生长代谢需要,分为好气型发酵罐和厌气型发酵灌。
发酵罐是一种对物料进行机械搅拌与发酵的设备。该设备采用内循环方式,用搅拌桨分散和打碎气泡,它溶氧速率高,混合效果好。罐体采用SUS304或316L进口不锈钢,罐内配有自动喷淋清洗机头,确保生产过程符合GMP要求。
发酵罐,指工业上用来进行微生物发酵的装置。其主体一般为用不锈钢板制成的主式圆筒,其容积在1m³至数百m³。在设计和加工中应注意结构严密,合理。
能耐受蒸汽灭菌、有一定操作弹性、内部附件尽量减少(避免死角)、物料与能量传递性能强,并可进行一定调节以便于清洗、减少污染,适合于多种产品的生产以及减少能量消耗。
1.可在线CIP清洗、SIP灭菌(121°C/0.1MPa)。
2.按照卫生级要求设计,结构设计较具人性化,操作方便。传动平稳,噪音低。
3.适宜的径高比设计,按需定制搅拌装置,节能,搅拌、发酵效果好。
4.内罐体表面镜面抛光处理(粗糙度Ra≤0.4µm);各进出管口、视镜、人孔等工艺开孔与内罐体焊接处均采用拉伸翻边工艺圆弧过渡,光滑易清洗无死角,保证生产过程的可靠性、稳定性,符合“cGMP”等规范要求。
主要部件编辑
罐体:主要用来培养发酵各种菌体,密封性要好(防止菌体
食醋自吸式发酵罐
食醋自吸式发酵罐
被污染)
罐体当中有搅拌桨,用于发酵过程当中不停的搅拌
底部通气的Sparger,用来通入菌体生长所需要的空气或氧气
罐体的**盘上有控制传感器,常用的有pH电极和DO电极,用来监测发酵过程中发酵液pH和DO的变化控制器,用来显示和控制发酵条件等等。
乳化罐的系统组成编辑
一、慢速混合系统
搅拌桨结构为框式,二重搅拌型,中间桨叶与框式括壁转动桨为对流搅拌,转动桨工作转速宜为15—60r/min范围内。
速度过慢:减速器发热严重。
速度过快:减速器受损加快。括板由聚四氟乙烯制成,调整以平贴锅壁为宜的热交换。
1两个反向旋转的低速搅拌系统。由一个布满刮板的吊架和叶片组成。
2全自动的可移动的刮板由PTFE材质制成,在有物料情况下才能工作,且易于拆装和清洗。
3动平衡的同心轴。
4外部的吊架和内部叶片由不锈钢SUS316L制成。
5电子定时器安装在PLC上,以便于调节工作时间。
6配备的减速电机——ABB公司生产,速度可由变频器直接调节,速度为0—80rpm/min。
慢速混合系统在物料内部产生两股单独的逆向流动。
(1)一个沿中心垂直流动迫使物料流向容体底部,其作用为快速把物料进给到均质透平的底部。
(2)一个圆周环形的流动迫使物料围绕在混合容器内壁上,以便在加热和冷却阶段进行热交换,并避免物料由于过热或过冷所遭受的破坏。
二、快速均质混合系统
1快速均质混合动作由安装在罐底中心位置的一个透平完成。
2 透平由齿形的静子和带有桨叶转子组成。
3 透平由SUS316L不锈钢制成,转动部分经过动平衡的同心轴。
4电子定时器装在PLC上,以调节加工时间。
5配备的减速电机——ABB公司生产,采用变频调速,速度0-3000r/min
这种结构形式的特点保证了加工过程的高度清洁性,其原因如下:
由于没有电机法兰连接的影响,对物料不会产生污染。
透平设置易于清洁、维护和装卸。
罐体底部是完全光滑的且无连接,并易于清洁。
可以安装一个中心阀(选项)来卸料。
混合和均质马达安装在罐体上部,远离加工区。
严格的保护操作人员的安全。
三、加热/冷却系统
1 加热由外接的蒸汽通过夹套向内罐传热.
2 从PLC上通过温控仪控制夹套中的水温。
3温度控制由一个电子调温控制器和安装在罐底底部的电偶组成,能准确读取物料的实际温度。
4 冷却由外接的冷水通过夹套直接完成。
四、真空系统
1水环真空泵。
2 真空表指示容体内真空,
3真空安全开关设计为避免在有真空状态下严禁打开上盖的操作。
4上盖的气密性由法兰上的硅填料保证。
5理论上真空度为20℃状态下730mm/hg。为获得完乳化效果,必须避免空气进入物料中。真空状态下的加工允许直接注入液体或粉体进入容体中。
五、上盖提升系统
上盖的提升和下降是由一组液压装置完成的,配有安全限动系统,可以把上盖停留在期望任何位置上。
六、容体倾倒系统
容体倾倒系统用于卸料,由手动转轮完成,并停留在任一角度。
七、加工控制
观测窗配有清洗器和灯,有良好的内部可视性。
八、安全系统
1.安全锁禁止在真空状态下误打开上盖。
2.如上盖与容体没有完好对准,密闭度不够,停用。
3.如果上盖没有完全提升,倾倒功能停用。
4.当上盖开时,混合和均质马达,真空泵停用。
5.限动微动开关自动执行上盖的开/关。
6.各参数可按用户要求予以变化,并达到性能。
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