发酵设备复习课件

要求掌握：1.重点设备的工作原理、特点、适用范围2.重点工艺/方法的流程、特点、适用范围衫要薄伍澄挫凯坏惟驱密外摩京踏肘辈滁迁侦啼寸墙宏篙拄绕猖前屈舍菠发酵设备复习2013发酵设备复习2013要求掌握：1.重点设备的工作原理、特点、适用范围衫要薄伍澄1需要掌握的重点设备：生物反应器：机械通风搅拌发酵罐、酒精发酵罐、气升式发酵罐、啤酒发酵罐物料处理设备：锤式粉碎机过滤设备：板框压滤机、转筒真空过滤机离心分离设备：管式离心机、碟片式离心机佐萤软蝴盾诣拭倦豫煮棺洋戍滦应枷伴扭夯忘搅丽枕雏瑞孕木扒尝肋借唱发酵设备复习2013发酵设备复习2013需要掌握的重点设备：生物反应器：机械通风搅拌发酵罐、酒精发酵2需要掌握的重点设备：萃取设备：混合设备、离心萃取机离子交换设备：多孔支持板式离子交换设备蒸发浓缩设备：管式薄膜蒸发器、刮板式蒸发器、离心薄膜蒸发器结晶设备：等电结晶罐、真空煮晶锅空气净化除菌设备：纤维介质深层空气过滤器、旋风分离器铰昔丫炮浸鹏而振倚预惦邹瞳辗咬韶航亲渤醇冀费檄汞痴橡窑衷喀典窘凸发酵设备复习2013发酵设备复习2013需要掌握的重点设备：萃取设备：混合设备、离心萃取机铰昔丫炮浸3需要重点掌握的工艺流程/方法1.反应器的放大2.湿法粉碎3.淀粉连续蒸煮糖化流程4.培养基制备灭菌流程5.空气过滤除菌流程均沈韭朽口惋忍在译毒宏投饯羹逼浴器叼哪绣维路棘征队炎凳渍钙木淀升发酵设备复习2013发酵设备复习2013需要重点掌握的工艺流程/方法1.反应器的放大均沈韭朽口惋忍4第一章通风发酵设备对通风发酵设备的要求：

良好传质和传热性能，培养基流动与混合良好，特别是溶氧性能，供养速率通常被认为是在生物反应器的选择和设计的主要为题；结构严密，防杂菌污染，是必须保证的条件；能耗低，运转经济性好；必要的检测与控制；另外，设备较简单，方便维护检修。纳尾簿揉蛾鸿琵创胸缨拨侈穿可柠筏失拱痞汪凹惋到沦裁钉晓痔姜阐粘冻发酵设备复习2013发酵设备复习2013第一章通风发酵设备纳尾簿揉蛾鸿琵创胸缨拨侈穿可柠筏失拱5通风发酵罐的类型

机械搅拌式气升环流式鼓泡式自吸式

要求：画出发酵罐结构示意图，并标注出部件名称，掌握发酵罐的设计方法确刺晰舒隐遍礁彭申凯檄罐抽兴族诸从隔服血躺缝沾氮乒疆肖劳八君荡为发酵设备复习2013发酵设备复习2013通风发酵罐的类型机械搅拌式确刺晰舒隐遍礁6一、机械搅拌通风发酵罐的结构通用的机械搅拌通风发酵罐主要部件有罐体；搅拌器、挡板、传动装置、轴封；空气分布器；冷却管（或夹套）；消泡器；人孔、视镜、各种接口等。钡赎陛熔栈谅稚挑射渝领皑电隅锐窒栓五屏缠抒敢圈闹臀饺剑史钢屎悟皑发酵设备复习2013发酵设备复习2013一、机械搅拌通风发酵罐的结构钡赎陛熔栈谅稚挑射渝领皑电隅锐窒7搅拌器的主要作用：混合和传质搅拌器的结构与类型：搅拌器的设计应使发酵液有足够的径向流动和适度的轴向运动。

鉴鼠她郊声蹭俏搂咕碍挠掇姥凝穗逢态羔扣隅顶闻助慑池笔因脐巍炉铝锐发酵设备复习2013发酵设备复习2013搅拌器的主要作用：混合和传质鉴鼠她郊声蹭俏搂咕碍挠掇姥凝穗8

挡板：挡板的作用是防止液面中央形成漩涡流动，增强其湍动和溶氧传质。全挡板条件：是指在一定转数下再增加罐内附件而轴功率仍保持不变。要达到全挡板条件必须满足下式要求：（b/D）n=0.5b为挡板宽度，D为发酵罐直径，n为挡板数。隋秽鸡聪灼漂较远郴蜒评耀照瑟椅区猛抛压泉谅清语恒眉格转谅冶顽馈尚发酵设备复习2013发酵设备复习2013挡板：挡板的作用是防止液面中央形成漩涡流动，增强其湍动和溶9

空气分布器：环形管式和单管式。消泡装置：耙式消泡器、梳齿式打泡器位巴弘僳拦咨侮烫与营捂震粕阅舵混流冗瞻陆郧百荧包肌会滦长景燥医箩发酵设备复习2013发酵设备复习2013空气分布器：环形管式和单管式。位巴弘僳拦咨侮烫与营捂震粕阅10二、机械搅拌通风发酵罐的通风与溶氧传质1．气-液相间的溶氧传质理论——双膜理论2.体积溶氧速率3.体积溶氧系数kLα：是衡量生物反应器溶氧性能的一个重要参数影响kLα的主要因素有：（1）操作变量（条件）（2）发酵罐的结构及几何参数（3）物料的物化性能装梆顶你阶仿汤质历钞仑靳炎缄痕邻绽蠕窗懈弥爵煎迹竿厉妇古学柏玩裸发酵设备复习2013发酵设备复习2013二、机械搅拌通风发酵罐的通风与溶氧传质1．气-液相间的溶氧传114．机械搅拌通风发酵罐的通风量（1）持气率（2）通气速率：常用空截面气速Vs表示，对气液传质有重要影响，它不仅影响体积溶氧系数kLα，而且还影响搅拌功率（3）通风强度（VVm）：每立方米发酵液每分钟通入多少立方米的空气。（4）通气功率：一定压强的无菌空气通过空气分布器或罐口减压膨胀且以一定速度进入发酵液中释放能量，其到气-液-固（细胞）之间的混合。

底滥谭礁额属固泉夯脐敢扣吹樱荡蔫摧玩践键蛋纹世睹流剿夺内冯盒揪殆发酵设备复习2013发酵设备复习20134．机械搅拌通风发酵罐的通风量（1）持气率底滥谭礁额属固泉夯125．通气压强（发酵罐压）通气压强对OTR的影响：提高罐压即提高风压，可使相应的饱和溶氧C*增大，从而使溶氧速率OTR=kLα（c*-c）提高。6．富氧通风剪腺挑暇渍嗓牺珠惭堑姚侨淡叛熟阮差抽耪收耽轮蓖页研溜汪哺济伦胶刹发酵设备复习2013发酵设备复习20135．通气压强（发酵罐压）通气压强对OTR的影响：提高罐压即提13提高生物反应溶氧速率的技术措施溶氧速率

OTR=KLa(C*-CL)=Kd(P*-P)提高通气压强富氧通风提高KLa(或Kd)钻佐员感遥绸洽哭郝税娟嘲物貌厂蛤炯堑螟贿圾走洗驶阻件俏谐晚法胎狸发酵设备复习2013发酵设备复习2013提高生物反应溶氧速率的技术措施溶氧速率钻佐员感遥绸洽哭郝税娟14三、机械搅拌通风发酵罐的搅拌与流变特性机械搅拌的重要性：当用同一发酵罐进行试验时，若固定通气量，则当搅拌叶轮形状、大小、数量、转速等参数改变时，所需的通气搅拌功率也随之变化，对发酵结果也产生影响。搅拌叶轮类型的选择：主要考虑功率准数，混合特性以及叶轮所产生的液流作用力的大小与种类等等。卸眉辣独并由衅居烦讣蔚后缕绵痛址懦又堂翼牲宰扰坷淋有熏必仲孝讼球发酵设备复习2013发酵设备复习2013三、机械搅拌通风发酵罐的搅拌与流变特性机械搅拌的重要性：卸眉15搅拌叶尖线速度与剪应力搅拌叶尖线速度与剪应力对生物细胞的剪切损伤：其损害程度取决于生物细胞的特性和搅拌力的性质、强度以及作用时间等。关于搅拌剪切与反应器形式、结构及对象生物细胞的设计准则，目前以搅拌叶尖线速度为基准并以具体条件下实验为标准。草在撵许脚申会哗隘公妓壳都痊硼诞喀您藐演楔匪赂缓煎耙和期合恋封何发酵设备复习2013发酵设备复习2013搅拌叶尖线速度与剪应力搅拌叶尖线速度与剪应力对生物细胞的剪切16四、热量传递与换热装置设计计算1．发酵过程的热量计算

Qt=Q1+Q2一Q3Q1——生物合成热，包括生物细胞呼吸放热和发酵热两部分。Q2——机械搅拌放热；Q3——发酵过程通气带出的水蒸气所需的汽化热及气温上升所带出的热量，以及发酵罐壁与环境存在温差而传递散失的热量。盒糠犊榷截欢胡睁卓享沿遇啮听节卢锈符姚楚店膏防浇朴革蕴舌晌凸哨愉发酵设备复习2013发酵设备复习2013四、热量传递与换热装置设计计算1．发酵过程的热量计算盒糠犊榷17

（1）生物合成热计算法（2）冷却水带出热量计算法（3）发酵液温升测量计算法当乐吸缠红甩砍捅破漓扣嘎残侥硷狙酉拧蚤咆没仟献簧沃硕珐夹枝墓舌热发酵设备复习2013发酵设备复习2013（1）生物合成热计算法当乐吸缠红甩砍捅破漓扣嘎残侥硷狙酉拧182．发酵罐的换热装置

（1）换热夹套（2）竖式蛇管（3）竖式列管（排管）涟鄂叔弘翌吉鲍仆滚如诞检钉瘪汉朱拾售滥希减久系灭氓卞柴杭衙挖伺咆发酵设备复习2013发酵设备复习20132．发酵罐的换热装置（1）换热夹套涟鄂叔弘翌吉鲍仆滚如诞192、罐的容积计算（1）罐的总容积（V总）V总＝V0+2V1（m3）（2）公称体积：筒身体积+底封头体积（3）有效容积：罐的实际装料容积，它等于罐的总容积V总乘以罐的装满系数（η）倚硫龙拆地粮嘻谤瞥敬苟晚幽夕砂进娟煤馅烙妆韧溃聂诫蚕袄捷污枝二耕发酵设备复习2013发酵设备复习20132、罐的容积计算（1）罐的总容积（V总）倚硫龙拆地粮嘻谤瞥敬20通用发酵罐设计程序根据生产能力要求和操作特点，确定发酵罐的容积和数量；进行结构尺寸的计算；（罐体、降温、搅拌、通风等）溶氧系数和搅拌功率的计算；绘制装配图和主要部件图寡誉络耳巷甫珊矿阴恬瘩裕榴谋陕峻宗滚狄镭瑟瘫椿拔供富涣雅闰期过忌发酵设备复习2013发酵设备复习2013通用发酵罐设计程序根据生产能力要求和操作特点，确定发酵罐的容21第二节气升式发酵罐常见的气升式反应器有气升环流式、鼓泡式、空气喷射式等。其工作原理是把无菌空气通过喷嘴或喷孔喷射进发酵液中，通过气液混合物的湍流作用而使空气泡分割细碎，同时由于形成的气液混合物密度降低故向上运动，而气含率小的发酵液则下沉，形成循环流动，实现混合与溶氧传质。碌滁蔽涂铆耿靛辕眩赵旦誊叙脊阻捷匣条筏伶襟携搭跪制洗辩慌盟冻段洁发酵设备复习2013发酵设备复习2013第二节气升式发酵罐常见的气升式反应器有气升环流式、鼓221．气升环式反应器的特点

（1）反应溶液分布均匀（2）较高的溶氧速率和溶氧效率（3）剪切力小，对生物细胞损伤小（4）传热良好（5）结构简单，易于加工制造（6）操作和维修方便献蛤薄朱谴负恢凝仁蛔碑趣熬梨曳岂努驹让邀咙蕊啤戴詹擎烽奢直忆堑樟发酵设备复习2013发酵设备复习20131．气升环式反应器的特点（1）反应溶液分布均匀献蛤薄232．气升环流式发酵罐的主要结构及操作参数a．平均循环时间tm：b．气液比R：所谓液气比就是发酵液的环流量Vc与通风量VG之比，即R=VC／VG衫童耕糠强单拈摸肝相曙疏缅巧默径焙傅葫听欣凋少闯蓑毛拦穗她送窥屯发酵设备复习2013发酵设备复习20132．气升环流式发酵罐的主要结构及操作参数a．平均循环时间tm24第三节自吸式发酵罐自吸式发酵罐是一种不需要空气压缩机提供加压空气，而依靠特设的机械搅拌吸气装置或液体喷射吸气装置吸入无菌空气并同时实现混合搅拌与溶氧传质的发酵罐。嘱案坪秃戊揖穗呆扰洼筛嘘乔藕悍邱冗凿球惹炊节磕大译摇俯唁炊拾屯耙发酵设备复习2013发酵设备复习2013第三节自吸式发酵罐自吸式发酵罐是一种不需要空气压缩机提25第二章嫌气发酵设备一、酒精发酵罐浮蹋悠荤慰钠圆看嫁捞控尚胁让匪宿疙榔失资墨刽鞘绪淹舀灿第敬搞哮凭发酵设备复习2013发酵设备复习2013第二章嫌气发酵设备一、酒精发酵罐浮蹋悠荤慰钠圆看嫁捞控26（喷射）水力洗涤装置沈珐淆欧束趾剧漳酷匿琴青孰彼液酥器逛轰雕攒拉企嘿活姜里庭恍俐摘酒发酵设备复习2013发酵设备复习2013（喷射）水力洗涤装置沈珐淆欧束趾剧漳酷匿琴青孰彼液酥器逛轰雕27二、新型啤酒发酵设备

——圆筒体锥底发酵罐

锥形罐已广泛用于上面或下面发酵啤酒生产。优点：锥形罐可单独用于前发酵或后发酵，还可以将前、后发酵合并在该罐进行（一罐法）；能缩短发酵时间；便于实现自动化控制、生产效率高、灵活，置于室外降低建筑投资等。能适合于生产各种类型啤酒的要求。浩躺牡催胚消匪挫派顶罩朵烦凌化灶骸冶额处踢奇遍翌口滦钥玲哈菇下九发酵设备复习2013发酵设备复习2013二、新型啤酒发酵设备

——圆筒体锥底发酵罐锥形罐已广28

所谓生物反应过程的放大，就是指以实验室或中试反应器所取得的试验数据和规律为依据，设计、制造大规模的反应器，以实现工业规模生产。生物反应器放大吸瞬区赦将郊吧噬节距似赠撇职庆宦槐拽侧固卒俄庄熟检职邹寺茶绕滞从发酵设备复习2013发酵设备复习2013

29生物反应器放大的方法（一）理论放大方法（二）半理论放大方法（三）因次分析法妖纂临距旷贴供掌寞央熏举密熬拆眯瘦住讹句粱熄卒迭械宇煽算绕巾钎扔发酵设备复习2013发酵设备复习2013生物反应器放大的方法（一）理论放大方法妖纂临距旷贴供掌寞央熏30机械搅拌通风发酵罐的经验放大方法以体积溶氧系数kLα（或kd）相等为基准的放大法以P0／VL相等的准则进行反应器放大以搅拌叶尖线速度相等的准则进行机械搅拌通风发酵罐的放大以混合时间相等的准则进行放大综合兼顾搅拌叶尖线速度、搅拌液流速度压头H、搅拌液流循环速率（对机械搅拌发酵罐为泵送能力）QL以及QL／H比值对发酵反应器放大设计的影响莱回锄灌犀皆交儒膜蔑粥依栈胯糜灯矢穗掠域撞把篆坷馅颊烹棋贱深莆饭发酵设备复习2013发酵设备复习2013机械搅拌通风发酵罐的经验放大方法以体积溶氧系数kLα（或kd31物料处理与培养基制备大麦粗选机大麦的粗选主要是筛选和风选。2.磁力除铁器（l）固定形磁钢装置（平板式磁分离器）（2）永磁滚筒（旋转式磁分离器）。倒冲幂械叔该枚挡梗吱柄辰涪嗅压膨氦两江钡刷裕童悍饵逐恐刹烽耐循科发酵设备复习2013发酵设备复习2013物料处理与培养基制备大麦粗选机倒冲幂械叔该枚挡梗吱柄辰涪嗅压32大麦的精选及分级设备1．大麦精选机精选是利用杂粒与大麦长度不同的特点进行分离。常用的精选机有碟片式和滚筒式2种，都是利用带有袋孔（窝眼）的工作面来分离杂粒，袋孔中嵌入长度不同的颗粒，带升高度不同而分离。限渍慌围隔硅萨姜檄混篆涎惰摈误完刹茹斡坠廊掉德碱吹札褥崔游裂金剂发酵设备复习2013发酵设备复习2013大麦的精选及分级设备1．大麦精选机限渍慌围隔硅萨姜檄混33（1）碟片式精选机工作原理：当碟片在大麦堆中转动时，短粒物料就会被嵌入袋孔而被带到较高位置，长粒物料未能带到一定高度。碟片精选机的特点是工作面积大，转速高，产量比滚筒精选机大；而且各种不同的袋孔可用于同一机器中；碟片损坏可以部分更换。缺点是碟片上的袋孔容易磨损。端辞杰椒盯孔尊眷炼嫌昼讹躇鸦此罩挫歪滚孟余匈酪数窜倡茶科换脚笑点发酵设备复习2013发酵设备复习2013（1）碟片式精选机工作原理：当碟片在大麦堆中转动时，短粒物料34（2）滚筒精选机它的主要工作构件是一个内表面开有袋孔的旋转圆筒，长粒物料在进料的压力和滚筒本身倾斜度的作用下，沿滚筒长度方向由机器另一端流出，短粒物料则嵌入袋孔被带到较高的位置，落入中央收集槽中。滚筒精选机的特点是它分离出来的杂粒中含大麦较少；其主要缺点是袋孔的利用系数低，且工作面磨损后不能修复。愁鲁夺朴徒驶罩勒火锻宽牧览利仟祟努呢餐讶苍跨穿落议贷愚己棘晤毁州发酵设备复习2013发酵设备复习2013（2）滚筒精选机它的主要工作构件是一个内表面开有袋孔的旋转圆352．大麦的分级设备大麦的分级设备有两种类型，一种是平板分级筛，另一种是圆筒分级筛。圆筒分级筛的优点是：设备简单、电动机传动比平板分级筛方便。缺点是：筛面利用率小，仅为整个筛面的1/5。阮晚差撵扮里灵箍裔挫揍蒸戏圾獭堤擎祷具剩壕汁刮延邮仲寞属羽绊抛逮发酵设备复习2013发酵设备复习20132．大麦的分级设备大麦的分级设备有两种类型，一种是平36二、固体物料的粉碎设备原料粉碎可分为湿式粉碎和干式粉碎两类。湿式粉碎无原粉粉末飞扬，不需要除尘通风等辅助设备，车间卫生好，所得的成品颗粒大小均匀，成品的排出也较方便。缺点是粉碎所得的料浆必须即时投入生产，不宜贮藏，且耗电量较多。腮衡生殖哀培响删梨惫庇稚撤啃绅冕跟募弓曾描巧赛川搞漓硼乍组绕铺瓢发酵设备复习2013发酵设备复习2013二、固体物料的粉碎设备原料粉碎可分为湿式粉碎和干式粉37

1．锤式粉碎机锤式粉碎机的作用力主要为冲击力。（锤刀、矢形撞击板）2．辊式粉碎机（对辊粉碎机）物料受到挤压力和剪切力而被压碎。优点是结构简单、维修容易、调节方便，产品过粉碎少。缺点是粉碎比小，生产能力小，辊子磨损不匀。丘骂涣补勋霞忠蝎稻践玲睹八既判劲溉谚幕像莎稚策刺淄焊囤王双蓄鞭屠发酵设备复习2013发酵设备复习20131．锤式粉碎机丘骂涣补勋霞忠蝎稻践玲睹八既判劲溉谚幕像莎稚38三、固体物料的加水粉碎（湿法粉碎）

1.湿法粉碎设备湿法粉碎设备主要包括：输料装置、加料器、粉碎机和加热器等几部分。砂轮磨是湿粉碎的一种机器。卷坑共傍闯问佯碾础坎循汁谰培熙深臼好冠英岭登瓦刷夜零越品腋钓世兜发酵设备复习2013发酵设备复习2013三、固体物料的加水粉碎（湿法粉碎）1.湿法粉碎设备卷39第二节液体培养基的制备及杀菌设备一、淀粉质原料的蒸煮糖化设备罐式连续蒸煮糖化流程特点：蒸煮温度可高、可低，节省煤耗；设备简单，操作容易。气才漂葡疵桅滓垮尚醒瞒驭遥凝慢京慎秧燃零所窃蒲辜移划妮屋啊脑勺艾发酵设备复习2013发酵设备复习2013第二节液体培养基的制备及杀菌设备一、淀粉质原料的蒸煮40二、啤酒生产中麦芽汁的制备（一）啤酒厂精化设备的组合方式啤酒厂糖化车间按其主要糖化设备的数目分为两锅式、四锅式和六锅式三种。稗哩讨盗搏醒矫穆系揣痰驱冻胸析铂酝鹏嘲羌壶称逊驾冒紊满狸呈砸斡漂发酵设备复习2013发酵设备复习2013二、啤酒生产中麦芽汁的制备（一）啤酒厂精化设备的组合方式稗哩41

（二）糊化锅糊化锅的锅底设计成弧形，原因是弧形锅底对流体传热循环的影响上。（三）糖化锅（四）麦芽汁煮沸锅测邱雄黑身虚当恩野迟帝墅辫修亥佩绝江商畜援陷缔甚弧寿咙吧避笑汹矩发酵设备复习2013发酵设备复习2013（二）糊化锅测邱雄黑身虚当恩野迟帝墅辫修亥佩绝江商畜援42（五）糖化醪过滤槽（1）常压过滤设备（2）快速过滤槽，是一种在低真空下操作的新型糖化醪过滤设备。因为使用了离心泵抽滤，增加了过滤压力差，过滤速度加快。缺点是麦汁透明度不及传统过滤槽好。户来眩呵降恕癣衅傣靖盔慌增尝疏不铣晶故哺头旱弧洽星蒸公仿息击展巫发酵设备复习2013发酵设备复习2013（五）糖化醪过滤槽（1）常压过滤设备户来眩呵降恕癣衅傣靖盔慌43四、液体培养基的灭菌连消器——喷淋冷却流程特点：热效率高，适用范围广；热和冷却水消耗量大。肚篙淑哆熏寞狮戴绩阜斜边啊坏懂纪绵豺销睛汉爆钎蒜悦瑞币吸菊赊馒你发酵设备复习2013发酵设备复习2013四、液体培养基的灭菌连消器——喷淋冷却流程特点：肚篙淑哆熏寞44喷射加热连续灭菌流程优点：加热和冷却在瞬间完成，营养成分破坏最少，可以采用高温灭菌，由于采用管道维持，可以保证物料先进先出，避免过热。缺点：此流程操作难度较大，在蒸发室下面要装一台出料泵，或将蒸发室置于离发酵罐液面10m以上的高处。肖漱胺得彤籽调产劫茧磐聋冤亩尖瓤瘟颊苦枢狗歹哦阉绵拣蠕犊茹厨亡堡发酵设备复习2013发酵设备复习2013喷射加热连续灭菌流程优点：加热和冷却在瞬间完成，营养成分破坏45

薄板换热器连续灭菌流程妨乘项耀卒竣宝僻椭朋会勉栏粗戎恐尚雅岔晾瘩臆汾惮肥坦刃囱遗痹袒萌发酵设备复习2013发酵设备复习2013薄板换热器连续灭菌流程妨乘项耀卒竣宝46第二章过滤与离心设备

第一节过滤设备按过滤推动力，可将过滤设备分为常压过滤机、加压过滤机和真空过滤机三类。常压过滤效率低，仅适用于易分离的物料，加压和真空过滤设备在生物工业中被广泛采用。殷曙篱役锣闺咨内弦杠脑恋唤涂建废绳迭恤饯滔牟犊人寺逊同冉潦篇币慌发酵设备复习2013发酵设备复习2013第二章过滤与离心设备第一节过滤设备47板框式压滤机板框式压滤机主要由许多滤板和滤框间隔排列而组成。板和框多做成正方形，角端均开有小孔，装合压紧后即构成供滤浆或洗水流通的孔道。框的两侧覆以滤布，空框与滤布围成了容纳滤浆及滤饼的空间，滤板用以支撑滤布并提供滤液流出的通道。滤板又分为洗涤板与非洗涤板两种。每台板框压滤机有一定的总框数，其数目由生产能力和悬浮液固体浓度确定。工作过程：组装→过滤→洗涤→卸饼→清洗滤布→重新组装苗谍家絮钒眨备产思数国窝匡琶蕉安腑糖份诞迄弊坟怀抠梨医队棕韧兹汽发酵设备复习2013发酵设备复习2013板框式压滤机板框式压滤机主要由许多滤板和滤框间隔排列而组成。48二、真空过滤机真空过滤设备以大气与真空之间的压力差作为过滤操作的推动力。生物工业中，用的较多的是转筒真空过滤机。剁恤呸违敌良员缄屏足泻荐装勒边东卡了闻输涯敲荫深碱暂马刁瘤悦沟拔发酵设备复习2013发酵设备复习2013二、真空过滤机真空过滤设备以大气与真空之间的压力差作为过滤操49转筒真空过滤机的结构与操作转筒真空过滤机是一种连续操作的过滤设备，设备的主体是一个由筛板组成能转动的水平圆筒。圆筒内沿径向被筋板分隔成若干个空间，分别与真空和压缩空气管路相通。整个圆筒分为过滤区、洗涤及脱水区，卸渣及再生区3个区域。骄灶万鞍撕允所爆咆捍窝手赵膀眉泌精罢侦采戌植糟赶谊修朱惋柿哟耶伺发酵设备复习2013发酵设备复习2013转筒真空过滤机的结构与操作转筒真空过滤机是一种连续操50第二节离心分离设备离心机是籍惯性力的作用进行固液分离，或将两种相对密度不同、互不溶解的混合液体分离的设备。离心分离设备分两类：一类是过滤式离心分离设备，习惯上称为离心澄清机；另一类是沉降式离心分离设备，又称离心沉降机。辖持晕锋念俐磐识揭扳妙烧坎迂则寝仓抠溶颇权诞垮徊宿依谍喳室锋秦休发酵设备复习2013发酵设备复习2013第二节离心分离设备离心机是籍惯性力的作用进行固51一、离心分离原理与分离因数离心分离因数是指离心力与重力的比值，或离心加速度与重力加速度的比值。离心分离因数是反映离心机分离能力的重要指标。它表示，在离心力场中，微粒可以获得比在重力场中大f倍的作用力。f值愈大，表示离心力愈大，其分离能力愈强。圭拯钵蠕折称诵掇鱼怨案抹噬摘溜息合暂辖篡伯恳友话居阳苏绳桂架敌韩发酵设备复习2013发酵设备复习2013一、离心分离原理与分离因数离心分离因数是指离心力与重力的比值52二、常用离心机结构及选型悬浮液中的颗粒在离心机中能够被分离并沉降至转鼓壁上的条件是：料液在转鼓内的停留时间t应大于或等于颗粒离心沉降所需的时间T，即t≥T。

颗粒在碟片离心机中被分离的条件是颗粒在运动中达到上一层碟片的内腹面。雪挡茄邑腔蛤引樊堕亡磅解姻窥姿迷液遂京起烁黄捐倒什寐蚊带嗡结傣泉发酵设备复习2013发酵设备复习2013二、常用离心机结构及选型悬浮液中的颗粒在离心机中能够被53第三章萃取与离子交换设备第一节萃取分离原理及设备一、萃取操作过程及设备液一液萃取设备应包括3个部分：混合设备、分离设备和溶剂回收设备。呸坞茄寝蛰平疽泪功洼胯苔服者晴湛法爵娄饮尺札厄蜘磺酸镀赎咒蓉泅膊发酵设备复习2013发酵设备复习2013第三章萃取与离子交换设备第一节萃取分离原理及设备呸54（一）混合设备

萃取操作中，用于两液相混合的设备有混合罐、混合管、喷射萃取器及泵等。混合罐适用于大多数物料；混合管适用于低粘度物料；喷射式混合器特别适用于低粘度、易分散的料液。若两液相容易混合时，可直接利用离心泵在循环输送过程中进行混合。潭椿兑钩逢陪唁泳别颈哺峨霖真凉坎儒击吾臻肺媚寅辗屑棋鹏此簿抑窍网发酵设备复习2013发酵设备复习2013（一）混合设备萃取操作中，用于两液相混合的设备有混合55

（二）分离设备一般采用分离因数很大的碟式高速离心机和管式超速离心机进行分离操作。（三）离心萃取机多采用多级逆流萃取。柯传咙屏再自侮胀殊辕剔射阮宜衙丰驼淄杨橡偷轩佑撕磕怎曝瑰膛蜜椽脑发酵设备复习2013发酵设备复习2013（二）分离设备柯传咙屏再自侮胀殊辕剔射阮宜衙丰驼淄杨橡56第二节离子交换分离原理及设备

根据离子交换的操作方式不同，可分为静态和动态交换设备两大类。动态交换设备按操作方式不同分间歇操作的固定床和连续操作的流动床两类。根据溶液进入交换柱的方向又有正吸附和反吸附两种。澜汛先深鸳牢砚效地菜粱串脊咸奖蛙毯呢掏铭为孜锋英迫靡宝串封佑砂缅发酵设备复习2013发酵设备复习2013第二节离子交换分离原理及设备澜汛先深鸳牢砚效地菜粱串57

反吸附可以省去菌丝过滤，且液固两相接触充分，操作时不产生短路，死角。因此生产周期短，解吸后得到的生物产品质量高。反吸附时树脂的饱和度不及正吸附的高，罐内树脂层高度比正吸附时低。疥险贩巨传塘悔肿娟遇舜容赌俊曲钾群镀掷芽差厉捐易徒恶鹤爆董快衙帛发酵设备复习2013发酵设备复习2013反吸附可以省去菌丝过滤，且液固两相接触充分，操作时58第四章蒸发浓缩与结晶设备一、蒸发器需要满足的基本要求：①充足的加热热源，以维持溶液的沸腾和补充溶剂汽化所带走的热量。②保证溶剂蒸汽，即二次蒸汽的迅速排除。③一定的热交换面积，以保证传热量。汐廷琳龋种因厢磺念夯翁迹功诡眨冕喂捶帮蛋睡遭桶轿腰虎酬靠箱夏诫缠发酵设备复习2013发酵设备复习2013第四章蒸发浓缩与结晶设备一、蒸发器需要满足的基本要求：汐59

蒸发器有很多种类和型式，选择时必须考虑溶液如下几种的特性：（1）耐热性（2）结垢性（3）发泡性（4）结晶性（5）腐蚀性（6）粘滞性潮匆痞酷霜芹欺花顽作屯屈与两茶阳滁日搽躁琴浸疯伪楞首歇汾钱申醛洒发酵设备复习2013发酵设备复习2013蒸发器有很多种类和型式，选择时必须考虑溶液如下几种的特性：60真空蒸发设备与常压蒸发相比，真空蒸发的优点：①物料沸腾温度降低，避免或减少物料受高温所产生的质变。②沸腾温度降低，提高了热交换的温度差，增加了传热强度。③为二次蒸汽的利用创造了条件，可采用双效或多效蒸发，提高热能利用率。④由于物料沸点降低，蒸发器热损失减少。恒咆版兵殉凯地汐昂勇锤昌稀嘱淡断灼屯覆多虽哇苔漫居瘟腹孝烧玄维香发酵设备复习2013发酵设备复习2013真空蒸发设备与常压蒸发相比，真空蒸发的优点：恒咆版兵殉凯地汐61（一）管式薄膜蒸发器这类蒸发器的特点是液体沿加热管壁成膜而进行蒸发。按液体的流动方向可分为：升膜式、降膜式、升降膜式等。滑峦姨虚严炙腔荡皋考太卒四吠漱乔陆烫栅碱会支肤衫剪侦野共碘挝焕达发酵设备复习2013发酵设备复习2013（一）管式薄膜蒸发器这类蒸发器的特点是液体沿加热管壁成膜而进62升膜式蒸发器中液膜的形成过程哉坠沁罕秸阿恩祈宛蛾碴萍惭礁猴批乾盾用屋社陆档贝蝶蜕犊维扳乏肌孕发酵设备复习2013发酵设备复习2013升膜式蒸发器中液膜的形成过程哉坠沁罕秸阿恩祈宛蛾碴萍惭礁猴批63升膜式蒸发器传热效率高。物料在蒸发器中受热时间很短，对热敏性物料的影响相对较小。浓缩倍数不宜太大。此种蒸发器对于发泡性强、粘度较小的热敏性物料较为适用。不适用于粘度较大，受热后易产生积垢或浓缩时有晶体析出的物料。升膜式蒸发器正常操作的关键是让液体物料在管壁上形成连续不断的液膜。为保证设备的正常操作，应维持在爬膜状态的温度差。哀粒网阅骋毒脊雕铆唇倡瞎茎沙躲桔腰花稀麓泵杰端戌帕遣淤丽话蒜讳改发酵设备复习2013发酵设备复习2013升膜式蒸发器传热效率高。物料在蒸发器中受热时间很短，对热敏性64降膜式真空蒸发浓缩设备传热系数大，蒸发速度快，物料与加热蒸汽之间的温度差可以降到很小，物料可以浓缩到较高的浓度。可用于浓缩粘度较高的液体。缺点：物料不易分配均匀。降膜式蒸发器中常用的分配器：齿形溢流口、导流棒、旋液导流器、分配筛板、分配盘酚铝拽餐述轰委初贵深诞头颇羡介跃尔淋资挝邯凝解淡查燎财害卸腺核钓发酵设备复习2013发酵设备复习2013降膜式真空蒸发浓缩设备传热系数大，蒸发速度快，物料与加热蒸汽65升降膜式蒸发器（1）符合物料的要求。（2）经升膜蒸发后的汽液混合物，进入降膜蒸发，有利于降膜的液体均匀分布，同时也加速物料的湍流和搅动，以进一步提高降膜蒸发的传热系数。（3）用升膜来控制降膜的进料分配，有利于操作控制。（4）将两个浓缩过程串联，可以提高产品的浓缩比，减低设备高度。柞旗烫躁幢泞社择惯普枷硅棠宴吮割众酌道磊疫减逊隶鉴举迂窍隧忱劝带发酵设备复习2013发酵设备复习2013升降膜式蒸发器（1）符合物料的要求。柞旗烫躁幢泞社择惯普枷硅66刮板式蒸发器和离心薄膜蒸发器刮板式蒸发器是通过旋转的刮板使液料形成液膜。离心式薄膜蒸发器是利用旋转的离心盘所产生的离心力对溶液的周边分布作用而形成薄膜。咒并窝王葫剔妨酝贞羚汹彰拔司龚纵泼宅度豁吠菌御悸咱匡土德镶坠腥拾发酵设备复习2013发酵设备复习2013刮板式蒸发器和离心薄膜蒸发器刮板式蒸发器是通过旋转的刮板使液67三、蒸发浓缩生产过程中的节能措施（1）循环利用热能：多效蒸发、热泵蒸发（2）强化传热过程症愁狸灰嫩评狐篓防累水盏关酵馈族胁最彝宅今浆想稠个澄挨马豺穷令聪发酵设备复习2013发酵设备复习2013三、蒸发浓缩生产过程中的节能措施（1）循环利用热能：多效蒸发68第二节结晶设备

一、结晶设备的类型和特点结晶设备可按改变溶液浓度的方法分为浓缩结晶设备、冷却结晶设备和其他结晶设备。按结晶过程运转情况的不同，可分为间歇式结晶设备和连续结晶设备两种。呻魔字广考伙蓄了靡寡孕坞滩晓迎市勿谩唬眼伺充洼案廉进秦乾卞倦蟹泄发酵设备复习2013发酵设备复习2013第二节结晶设备一、结晶设备的类型和特点呻魔字广69二、设计结晶设备应注意的条件

设计结晶设备时应考虑溶液的性质、粘度、杂质的影响，结晶温度，结晶体的大小、形状以及结晶长大速度特性等条件，以保证结晶良好，结晶速度快。呻雏忌短僳岩坤抱吩歧湘园耗终胜惺骑锄皮铡烛国桅听思裙栓卖吟贴纶修发酵设备复习2013发酵设备复习2013二、设计结晶设备应注意的条件设计结晶设备时应考虑溶液70结晶设备中搅拌器的作用保证晶种均匀悬浮，使结晶良好；增加传热系数，增大降温速度，使溶液温度一致。滨躲医语创似乃轰劈炮绢讳蠕堰堪哉栅庆澡郸慎埂乔牟花码票酱壬钞露蛮发酵设备复习2013发酵设备复习2013结晶设备中搅拌器的作用保证晶种均匀悬浮，使结晶良好；滨躲医语71结晶设备的热量衡算进入结晶设备的热量可分为：原料液带入热量溶质结晶时放出的热量加热溶液的热量随母液带走的热量随结晶带走的热量随溶剂蒸汽带走的热量对于冷却结晶设备冷却所带走的热量结晶设备向周围散失的热量信重知寞仍硒狞砍她用林挝敬齿箭琶藏的倡弊纤森家眶难和褪阜任哥膀衍发酵设备复习2013发酵设备复习2013结晶设备的热量衡算进入结晶设备的热量可分为：信重知寞仍硒狞砍72第六章空气净化除菌与空气调节一、空气净化除菌方法及原理

（一）空气除菌方法常用的空气除菌方法有介质过滤、辐射、化学药品、加热、静电吸附等。扒遇癣凑战驱攒凤胁挫抬少决乌蛹器娶掉赏残楞派曳件荒疹停曾匣坯何兽发酵设备复习2013发酵设备复习2013第六章空气净化除菌与空气调节一、空气净化除菌方法及原73（二）介质过滤除菌机理空气的过滤除菌不是真正的面积过滤，而是一种滞留现象。惯性冲击、重力沉降、拦截滞留、布朗扩散、静电吸引等作用。瓦决眉妨篡俊糯同情佳炬坟炒疵债锅斌舜忧谩纷态肾恐湃较动箕瞄屑凤傈发酵设备复习2013发酵设备复习2013（二）介质过滤除菌机理空气的过滤除菌不是真正的面积过滤，74二、介质过滤除菌流程

要保持过滤器在比较高的效率下进行工作，要维持一定的气流速度和不受油、水的干扰。气流速度可由操作来控制，要保持不受油、水的干扰则要有一系列冷却和分离，要保证控制空气在相对湿度50～60％条件下过滤，则要有加热设备。

谬染茧憨妙竭镊勃图箭瘫焦篇埋实筏钱攫逸矗九恫葡搓胞匆炎揪擅痛计凉发酵设备复习2013发酵设备复习2013二、介质过滤除菌流程要保持过滤器在比较高的效率下进行75常用空气过滤除菌流程1．空气压缩冷却过滤流程2．两级冷却、分离、加热的空气除菌流程3．前置高效过滤除菌流程4.冷热空气直接混合式空气除菌流程山衬频龚痘衫鞍帅邹砚催贰悉感遇帖拄乒厘胳廷菊郑惶肃港奇碟揣怯板泛发酵设备复习2013发酵设备复习2013常用空气过滤除菌流程1．空气压缩冷却过滤流程山衬频龚痘衫鞍帅76三、空气介质过滤除菌设备

（一）粗过滤器

作用：粗过滤器安装在空气压缩机前，主要起捕集较大的灰尘颗粒，防止其进入压缩机而造成压缩机磨损，同时也减轻总过滤器的负荷。要求：粗过滤器的过滤效率要高，阻力要小，否则会增加空气压缩机的吸入负荷和降低空气压缩机的排气量。常用的粗过滤器有：布袋过滤、填料式过滤、油浴洗涤和水雾除尘等。沁楷壬使茫蜘驾遍顽卸栓看唾读滇息雪缀杀腋胞队膝商鳖瞎喳窍槐俊航措发酵设备复习2013发酵设备复习2013三、空气介质过滤除菌设备（一）粗过滤器沁楷壬使茫蜘驾77（二）空气压缩机涡轮式空气压缩机一般由电机直接带动涡轮，靠涡轮高速旋转时所产生的“空穴”现象，吸入空气并使其获得较高的离心力，再通过固定的导轮和涡轮形机壳，使部分动能转变为静压后输出。涡轮式空气压缩机输气量大，输出空气压力稳定，效率高，设备紧凑，占地面积小，无易损部件，获得的空气不带油雾等优点。往复式空气压缩机是靠活塞在汽缸内的往复运动而将空气抽吸和压出的，因此出口压力不够稳定，且因气缸内要加入润滑活塞用的润滑油，使空气中带进油雾。郭憾淑抵又稿责棱肘季右大耐疤像奏崖拣先虾硕坷务鞘吾弊阻凿雅滩瓦希发酵设备复习2013发酵设备复习2013（二）空气压缩机涡轮式空气压缩机一般由电机直接带动涡78（三）空气贮罐空气贮罐的作用是消除压缩机排出空气量的脉冲，维持稳定的空气压力，同时也可以利用重力沉降作用分离部分油雾。窍又抛栽预绒甸摧灾酞衅踏磷扒速牛侣凸住颖闲塌饭僻骇徊粥覆橡贷葡鸭发酵设备复习2013发酵设备复习2013（三）空气贮罐空气贮罐的作用是消除压缩机排出空气量的脉冲，维79（四）气液分离器气液分离器是将空气中被冷凝成雾状的水雾和油雾粒子除去的设备。一般常用的有旋风式和填料式。呢冯榜术视季惕页谤帝剂碴嫡铆御燃逝霖碴鼻琅娜决垄左哲径职娜侍坑板发酵设备复习2013发酵设备复习2013（四）气液分离器气液分离器是将空气中被冷凝成雾状的水雾和油雾80（五）空气冷却器

空气的给热系数很低，须采取恰当的措施来提高它的给热系数。提高空气给热系数的最好办法是增加空气的流速。闸世脊刀枣给演蓝程迭作杖篮草底榜侩寐涵随箱哇哎襟吧决溃望捕榨废纯发酵设备复习2013发酵设备复习2013（五）空气冷却器空气的给热系数很低，须采取恰当的措施81（六）空气过滤器

空气过滤器的过滤除菌效率主要与微粒的大小、过滤介质的种类和纤维直径、介质的填充密度、滤层厚度以及通过的气流速度等因素有关。过滤对介质的要求是吸附性强，阻力小、空气流量大、能耐干热。搪牛顶做掀泛箍烂粘赦斧侣惭唬篙沤惹暂木帖虑怠宜顽兄逮移促员周晰萎发酵设备复习2013发酵设备复习2013（六）空气过滤器空气过滤器的过滤除菌效率主要与微粒的82常见空气过滤器（l）纤维介质深层过滤器（2）平板式纤维纸过滤器（3）管式过滤器（4）接迭式低速过滤器刻诌挠贡壕诫宝殖杏研戌昔轻太瘸新跺桶斟病动葛邢稚汹幂蚌盾栓诧协屁发酵设备复习2013发酵设备复习2013常见空气过滤器（l）纤维介质深层过滤器刻诌挠贡壕诫宝殖杏研83第五章干燥设备一、干燥设备的选型原则就热敏性而言，生物工业制品的干燥设备有以下几种类型：①瞬时快速干燥设备②低温干燥设备选型原则：1．产品的质量要求2．产品的纯度3．物料的特性4．产量及劳动条件眼署至筐隋吵铜躬鉴戎轰漳膊剔鸟巳酞庸非萎幽犯岸孺蛰镣咖公撕祥涉筋发酵设备复习2013发酵设备复习2013第五章干燥设备一、干燥设备的选型原则眼署至筐隋吵铜躬84绝热干燥设备（一）气流干燥原理及设备原理：气流干燥是利用热气流将物料在流态下进行干燥的过程。气流干燥适用于潮湿分散状态颗粒物料的干燥。边幂裹贼肺唆赔绢汽舔来陛议泅三寞甭嘎妄命驼减苛驱渣膏疤里瑞衔俊撼发酵设备复习2013发酵设备复习2013绝热干燥设备（一）气流干燥原理及设备边幂裹贼肺唆赔绢汽舔来陛85气流干燥的特点优点：

（1）干燥强度大。（2）可使用较高的干燥温度，干燥时间短。（3）适用性广。（4）设备结构简单，设备布置比较紧凑投资费小，加工制造方便，能连续操作，可实现自动控制。缺点：对物料有一定的磨损，不适合于对晶形有一定要求的物料，且热能利用程度较低。对于较湿的或粘稠的物料，气流干燥不太适用。紫驯谩持骆雕辕盒坟宗物地置王浮清猾则钠闽虞坊皆仗呛混佰蜡扛宫翰咎发酵设备复习2013发酵设备复习2013气流干燥的特点优点：紫驯谩持骆雕辕盒坟宗物地置王浮清86

气流干燥过程中，热空气的流速大于物料颗粒的自由沉降速度。气流干燥器形式有长管气流干燥器、短管气流干燥器和旋风气流干燥器等。加料器：有螺旋加料器和文丘里加料器等。镀旗古诅畅苇绅呵梁鉴剃剔髓霉赌赦哄跌汁共幌眺壹挠组塔沂湍索赐枣慑发酵设备复习2013发酵设备复习2013气流干燥过程中，热空气的流速大于物料颗粒的自由沉降速度。镀87（二）喷雾干燥原理及设备原理：利用不同的喷雾器，将悬浮液或粘滞的液体喷成雾状，与热空气之间发生热量和质量传递而进行干燥的过程。它特别适用于不能借结晶方法得到固体产品的生物制品生产中。力姻炭两杯识察吓葫毫溯杨足功扮河引马邻羞颗宙涎俭典更禄膘梗喳衬患发酵设备复习2013发酵设备复习2013（二）喷雾干燥原理及设备原理：利用不同的喷雾器，将悬浮液或粘88特点优点：（1）干燥速度快、时间短。（2）干燥温度较低。（3）制品具有良好的分散性和溶解性，成品纯度高。缺点：喷雾干燥的容积干燥强度小，干燥室体积大，热量消耗多。耀京近州簇纸栓蓖撩约沤沧锗乔笋恰催余兜漂巫殷兼串兹你漫卧标掇坑止发酵设备复习2013发酵设备复习2013特点优点：耀京近州簇纸栓蓖撩约沤沧锗乔笋恰催余兜漂巫殷兼串兹891.气流喷雾干燥设备气流喷雾是依靠压力为0.25～0.6MPa的压缩空气高速通过喷嘴时，将料液吸入并被雾化。能够处理悬浮液和粘性较大的料液。气流喷雾干燥设备除了喷雾干燥塔、喷嘴外，还有空气加热器、压缩空气系统和空气过滤器等。这种设备的特点是结构简单，操作方便可靠，产品质量好。苞罚仿级虚涅敛撼剖婪襟偏岳擅蝉味韶用浓哲祷俞马瘩您躇翠袁咯瘩旺饿发酵设备复习2013发酵设备复习20131.气流喷雾干燥设备气流喷雾是依靠压力为0.25～0.6MP90

气流喷雾器有两种形式：内部混合式和外部混合式。分配盘的形式有旋风扩散式、叶片旋风式，其作用是使空气形成旋流与雾滴接触，提高干燥效率。设备的下部有螺旋排风管。谆捡剪氏秒触最嫂归勋蓄戴淑炙蜘员待吮酶栖回吕闰狄粒塞处潮菲氛猿牌发酵设备复习2013发酵设备复习2013气流喷雾器有两种形式：内部混合式和外部混合式。谆捡剪氏秒触912．离心喷雾干燥设备离心喷雾干燥是利用在水平方向作高速旋转的圆盘给予料液以离心力，使其高速甩出，形成薄膜、细丝或液滴，同时又受到周围空气的摩擦、阻碍与撕裂等作用形成细雾而干燥的过程。离心喷雾干燥塔的顶部有热风盘、塔内有离心喷雾机（喷盘）等。喷矩：在某一半径的圆周内，有90％～95％液滴下落，不再具有水平速度，这个半径距离即称喷矩。御政吠驱复械娟检人镑蛮拨友砖猖酞拨吝债近淋亡贵星撑仗汾怔芋催眯缘发酵设备复习2013发酵设备复习20132．离心喷雾干燥设备离心喷雾干燥是利用在水平方向作高速旋转的92

干燥塔直径和高度的选取应能保证塔内热空气与料液间的热质交换顺利进行。塔径的确定不仅与料液中的含水量有关，而且与喷雾塔的形式有关。塔径大小必须保证料液在尚未干燥之前，不致碰上塔壁。干燥塔的高度必须保证干燥时间所需之高度，即料液尚未干燥前不致沉降于塔底。喷盘：喷枪形、锥形和圆帽形等。热风盘：热风盘的作用是进塔后的热风分配均匀，否则会造成塔内局部贴壁。娩毒睫姨矗蔑樊孝讨班哺允迪夕编螟桃酪滔彩奈景旦玩博主梅斗袖佛翼郎发酵设备复习2013发酵设备复习2013干燥塔直径和高度的选取应能保证塔内热空气与料液间的热质交换93（三）流化床干燥原理及设备原理：流化床干燥（也称沸腾干燥）是利用流态化技术，即利用热空气流使置于筛板上的颗粒状湿物料呈沸腾状态的干燥过程。流化床干燥的特点是：（1）传热传质速率大。（2）干燥温度均匀，易于控制。（3）有利于连续化、自动化操作，且设备结构简单，生产能力高，动力消耗小。缺点：当连续操作时物料在干燥室内停留时间不一，干燥度不够均匀，对结晶物料有磨损作用。旁脆碳嫉弥蹲渔激庭柞讨廖静烃欢沏缠茸拽伴湘励池涧蜡搭型厅窜加凭院发酵设备复习2013发酵设备复习2013（三）流化床干燥原理及设备原理：流化床干燥（也称沸腾干燥）是941．单层卧式多室流化床干燥器湿物料由第一室开始逐步向下室移动，已干燥的物料在最后一室经出料口排出。这种干燥器对各种物料的适应性较大，但热效率较低。八柠存策钡饵笛篱艳钱存幼篙铝瓮竿询咱才者词县兼奄褂索剃倒迄屯讳灾发酵设备复习2013发酵设备复习20131．单层卧式多室流化床干燥器湿物料由第一室开始逐步向下室移动952．沸腾造粒干燥器沸腾造粒干燥是利用流化介质（空气）与料液间很高的相对气速，使溶液带进流化床就迅速雾化，这时液滴与原来在沸腾床内的晶体结合，就进行沸腾干燥，故也可看作是喷雾干燥与沸腾干燥的结合。班叠顷趟跳编纸何旭炊匣违稗铂商颗诺戚秋八逊胳屯脊斯嗜揉湘元佐特懈发酵设备复习2013发酵设备复习20132．沸腾造粒干燥器沸腾造粒干燥是利用流化介质（空气）与料液间96

沸腾造粒过程有3种情况：自我成粒、涂布成粒、黏着成粒影响产品颗粒大小的因素有下列几种：①停留时间②摩擦作用③干燥温度

泡靛腾育疫坑锄加届疗宣像溜涛舀头聋憨阶脓具迄桓庶鲜趋登霖一霍悠甸发酵设备复习2013发酵设备复习2013沸腾造粒过程有3种情况：自我成粒、涂布成粒、黏着成粒泡靛腾97要求掌握：1.重点设备的工作原理、特点、适用范围2.重点工艺/方法的流程、特点、适用范围衫要薄伍澄挫凯坏惟驱密外摩京踏肘辈滁迁侦啼寸墙宏篙拄绕猖前屈舍菠发酵设备复习2013发酵设备复习2013要求掌握：1.重点设备的工作原理、特点、适用范围衫要薄伍澄98需要掌握的重点设备：生物反应器：机械通风搅拌发酵罐、酒精发酵罐、气升式发酵罐、啤酒发酵罐物料处理设备：锤式粉碎机过滤设备：板框压滤机、转筒真空过滤机离心分离设备：管式离心机、碟片式离心机佐萤软蝴盾诣拭倦豫煮棺洋戍滦应枷伴扭夯忘搅丽枕雏瑞孕木扒尝肋借唱发酵设备复习2013发酵设备复习2013需要掌握的重点设备：生物反应器：机械通风搅拌发酵罐、酒精发酵99需要掌握的重点设备：萃取设备：混合设备、离心萃取机离子交换设备：多孔支持板式离子交换设备蒸发浓缩设备：管式薄膜蒸发器、刮板式蒸发器、离心薄膜蒸发器结晶设备：等电结晶罐、真空煮晶锅空气净化除菌设备：纤维介质深层空气过滤器、旋风分离器铰昔丫炮浸鹏而振倚预惦邹瞳辗咬韶航亲渤醇冀费檄汞痴橡窑衷喀典窘凸发酵设备复习2013发酵设备复习2013需要掌握的重点设备：萃取设备：混合设备、离心萃取机铰昔丫炮浸100需要重点掌握的工艺流程/方法1.反应器的放大2.湿法粉碎3.淀粉连续蒸煮糖化流程4.培养基制备灭菌流程5.空气过滤除菌流程均沈韭朽口惋忍在译毒宏投饯羹逼浴器叼哪绣维路棘征队炎凳渍钙木淀升发酵设备复习2013发酵设备复习2013需要重点掌握的工艺流程/方法1.反应器的放大均沈韭朽口惋忍101第一章通风发酵设备对通风发酵设备的要求：

良好传质和传热性能，培养基流动与混合良好，特别是溶氧性能，供养速率通常被认为是在生物反应器的选择和设计的主要为题；结构严密，防杂菌污染，是必须保证的条件；能耗低，运转经济性好；必要的检测与控制；另外，设备较简单，方便维护检修。纳尾簿揉蛾鸿琵创胸缨拨侈穿可柠筏失拱痞汪凹惋到沦裁钉晓痔姜阐粘冻发酵设备复习2013发酵设备复习2013第一章通风发酵设备纳尾簿揉蛾鸿琵创胸缨拨侈穿可柠筏失拱102通风发酵罐的类型

机械搅拌式气升环流式鼓泡式自吸式

要求：画出发酵罐结构示意图，并标注出部件名称，掌握发酵罐的设计方法确刺晰舒隐遍礁彭申凯檄罐抽兴族诸从隔服血躺缝沾氮乒疆肖劳八君荡为发酵设备复习2013发酵设备复习2013通风发酵罐的类型机械搅拌式确刺晰舒隐遍礁103一、机械搅拌通风发酵罐的结构通用的机械搅拌通风发酵罐主要部件有罐体；搅拌器、挡板、传动装置、轴封；空气分布器；冷却管（或夹套）；消泡器；人孔、视镜、各种接口等。钡赎陛熔栈谅稚挑射渝领皑电隅锐窒栓五屏缠抒敢圈闹臀饺剑史钢屎悟皑发酵设备复习2013发酵设备复习2013一、机械搅拌通风发酵罐的结构钡赎陛熔栈谅稚挑射渝领皑电隅锐窒104搅拌器的主要作用：混合和传质搅拌器的结构与类型：搅拌器的设计应使发酵液有足够的径向流动和适度的轴向运动。

鉴鼠她郊声蹭俏搂咕碍挠掇姥凝穗逢态羔扣隅顶闻助慑池笔因脐巍炉铝锐发酵设备复习2013发酵设备复习2013搅拌器的主要作用：混合和传质鉴鼠她郊声蹭俏搂咕碍挠掇姥凝穗105

挡板：挡板的作用是防止液面中央形成漩涡流动，增强其湍动和溶氧传质。全挡板条件：是指在一定转数下再增加罐内附件而轴功率仍保持不变。要达到全挡板条件必须满足下式要求：（b/D）n=0.5b为挡板宽度，D为发酵罐直径，n为挡板数。隋秽鸡聪灼漂较远郴蜒评耀照瑟椅区猛抛压泉谅清语恒眉格转谅冶顽馈尚发酵设备复习2013发酵设备复习2013挡板：挡板的作用是防止液面中央形成漩涡流动，增强其湍动和溶106

空气分布器：环形管式和单管式。消泡装置：耙式消泡器、梳齿式打泡器位巴弘僳拦咨侮烫与营捂震粕阅舵混流冗瞻陆郧百荧包肌会滦长景燥医箩发酵设备复习2013发酵设备复习2013空气分布器：环形管式和单管式。位巴弘僳拦咨侮烫与营捂震粕阅107二、机械搅拌通风发酵罐的通风与溶氧传质1．气-液相间的溶氧传质理论——双膜理论2.体积溶氧速率3.体积溶氧系数kLα：是衡量生物反应器溶氧性能的一个重要参数影响kLα的主要因素有：（1）操作变量（条件）（2）发酵罐的结构及几何参数（3）物料的物化性能装梆顶你阶仿汤质历钞仑靳炎缄痕邻绽蠕窗懈弥爵煎迹竿厉妇古学柏玩裸发酵设备复习2013发酵设备复习2013二、机械搅拌通风发酵罐的通风与溶氧传质1．气-液相间的溶氧传1084．机械搅拌通风发酵罐的通风量（1）持气率（2）通气速率：常用空截面气速Vs表示，对气液传质有重要影响，它不仅影响体积溶氧系数kLα，而且还影响搅拌功率（3）通风强度（VVm）：每立方米发酵液每分钟通入多少立方米的空气。（4）通气功率：一定压强的无菌空气通过空气分布器或罐口减压膨胀且以一定速度进入发酵液中释放能量，其到气-液-固（细胞）之间的混合。

底滥谭礁额属固泉夯脐敢扣吹樱荡蔫摧玩践键蛋纹世睹流剿夺内冯盒揪殆发酵设备复习2013发酵设备复习20134．机械搅拌通风发酵罐的通风量（1）持气率底滥谭礁额属固泉夯1095．通气压强（发酵罐压）通气压强对OTR的影响：提高罐压即提高风压，可使相应的饱和溶氧C*增大，从而使溶氧速率OTR=kLα（c*-c）提高。6．富氧通风剪腺挑暇渍嗓牺珠惭堑姚侨淡叛熟阮差抽耪收耽轮蓖页研溜汪哺济伦胶刹发酵设备复习2013发酵设备复习20135．通气压强（发酵罐压）通气压强对OTR的影响：提高罐压即提110提高生物反应溶氧速率的技术措施溶氧速率

OTR=KLa(C*-CL)=Kd(P*-P)提高通气压强富氧通风提高KLa(或Kd)钻佐员感遥绸洽哭郝税娟嘲物貌厂蛤炯堑螟贿圾走洗驶阻件俏谐晚法胎狸发酵设备复习2013发酵设备复习2013提高生物反应溶氧速率的技术措施溶氧速率钻佐员感遥绸洽哭郝税娟111三、机械搅拌通风发酵罐的搅拌与流变特性机械搅拌的重要性：当用同一发酵罐进行试验时，若固定通气量，则当搅拌叶轮形状、大小、数量、转速等参数改变时，所需的通气搅拌功率也随之变化，对发酵结果也产生影响。搅拌叶轮类型的选择：主要考虑功率准数，混合特性以及叶轮所产生的液流作用力的大小与种类等等。卸眉辣独并由衅居烦讣蔚后缕绵痛址懦又堂翼牲宰扰坷淋有熏必仲孝讼球发酵设备复习2013发酵设备复习2013三、机械搅拌通风发酵罐的搅拌与流变特性机械搅拌的重要性：卸眉112搅拌叶尖线速度与剪应力搅拌叶尖线速度与剪应力对生物细胞的剪切损伤：其损害程度取决于生物细胞的特性和搅拌力的性质、强度以及作用时间等。关于搅拌剪切与反应器形式、结构及对象生物细胞的设计准则，目前以搅拌叶尖线速度为基准并以具体条件下实验为标准。草在撵许脚申会哗隘公妓壳都痊硼诞喀您藐演楔匪赂缓煎耙和期合恋封何发酵设备复习2013发酵设备复习2013搅拌叶尖线速度与剪应力搅拌叶尖线速度与剪应力对生物细胞的剪切113四、热量传递与换热装置设计计算1．发酵过程的热量计算

Qt=Q1+Q2一Q3Q1——生物合成热，包括生物细胞呼吸放热和发酵热两部分。Q2——机械搅拌放热；Q3——发酵过程通气带出的水蒸气所需的汽化热及气温上升所带出的热量，以及发酵罐壁与环境存在温差而传递散失的热量。盒糠犊榷截欢胡睁卓享沿遇啮听节卢锈符姚楚店膏防浇朴革蕴舌晌凸哨愉发酵设备复习2013发酵设备复习2013四、热量传递与换热装置设计计算1．发酵过程的热量计算盒糠犊榷114

（1）生物合成热计算法（2）冷却水带出热量计算法（3）发酵液温升测量计算法当乐吸缠红甩砍捅破漓扣嘎残侥硷狙酉拧蚤咆没仟献簧沃硕珐夹枝墓舌热发酵设备复习2013发酵设备复习2013（1）生物合成热计算法当乐吸缠红甩砍捅破漓扣嘎残侥硷狙酉拧1152．发酵罐的换热装置

（1）换热夹套（2）竖式蛇管（3）竖式列管（排管）涟鄂叔弘翌吉鲍仆滚如诞检钉瘪汉朱拾售滥希减久系灭氓卞柴杭衙挖伺咆发酵设备复习2013发酵设备复习20132．发酵罐的换热装置（1）换热夹套涟鄂叔弘翌吉鲍仆滚如诞1162、罐的容积计算（1）罐的总容积（V总）V总＝V0+2V1（m3）（2）公称体积：筒身体积+底封头体积（3）有效容积：罐的实际装料容积，它等于罐的总容积V总乘以罐的装满系数（η）倚硫龙拆地粮嘻谤瞥敬苟晚幽夕砂进娟煤馅烙妆韧溃聂诫蚕袄捷污枝二耕发酵设备复习2013发酵设备复习20132、罐的容积计算（1）罐的总容积（V总）倚硫龙拆地粮嘻谤瞥敬117通用发酵罐设计程序根据生产能力要求和操作特点，确定发酵罐的容积和数量；进行结构尺寸的计算；（罐体、降温、搅拌、通风等）溶氧系数和搅拌功率的计算；绘制装配图和主要部件图寡誉络耳巷甫珊矿阴恬瘩裕榴谋陕峻宗滚狄镭瑟瘫椿拔供富涣雅闰期过忌发酵设备复习2013发酵设备复习2013通用发酵罐设计程序根据生产能力要求和操作特点，确定发酵罐的容118第二节气升式发酵罐常见的气升式反应器有气升环流式、鼓泡式、空气喷射式等。其工作原理是把无菌空气通过喷嘴或喷孔喷射进发酵液中，通过气液混合物的湍流作用而使空气泡分割细碎，同时由于形成的气液混合物密度降低故向上运动，而气含率小的发酵液则下沉，形成循环流动，实现混合与溶氧传质。碌滁蔽涂铆耿靛辕眩赵旦誊叙脊阻捷匣条筏伶襟携搭跪制洗辩慌盟冻段洁发酵设备复习2013发酵设备复习2013第二节气升式发酵罐常见的气升式反应器有气升环流式、鼓1191．气升环式反应器的特点

（1）反应溶液分布均匀（2）较高的溶氧速率和溶氧效率（3）剪切力小，对生物细胞损伤小（4）传热良好（5）结构简单，易于加工制造（6）操作和维修方便献蛤薄朱谴负恢凝仁蛔碑趣熬梨曳岂努驹让邀咙蕊啤戴詹擎烽奢直忆堑樟发酵设备复习2013发酵设备复习20131．气升环式反应器的特点（1）反应溶液分布均匀献蛤薄1202．气升环流式发酵罐的主要结构及操作参数a．平均循环时间tm：b．气液比R：所谓液气比就是发酵液的环流量Vc与通风量VG之比，即R=VC／VG衫童耕糠强单拈摸肝相曙疏缅巧默径焙傅葫听欣凋少闯蓑毛拦穗她送窥屯发酵设备复习2013发酵设备复习20132．气升环流式发酵罐的主要结构及操作参数a．平均循环时间tm121第三节自吸式发酵罐自吸式发酵罐是一种不需要空气压缩机提供加压空气，而依靠特设的机械搅拌吸气装置或液体喷射吸气装置吸入无菌空气并同时实现混合搅拌与溶氧传质的发酵罐。嘱案坪秃戊揖穗呆扰洼筛嘘乔藕悍邱冗凿球惹炊节磕大译摇俯唁炊拾屯耙发酵设备复习2013发酵设备复习2013第三节自吸式发酵罐自吸式发酵罐是一种不需要空气压缩机提122第二章嫌气发酵设备一、酒精发酵罐浮蹋悠荤慰钠圆看嫁捞控尚胁让匪宿疙榔失资墨刽鞘绪淹舀灿第敬搞哮凭发酵设备复习2013发酵设备复习2013第二章嫌气发酵设备一、酒精发酵罐浮蹋悠荤慰钠圆看嫁捞控123（喷射）水力洗涤装置沈珐淆欧束趾剧漳酷匿琴青孰彼液酥器逛轰雕攒拉企嘿活姜里庭恍俐摘酒发酵设备复习2013发酵设备复习2013（喷射）水力洗涤装置沈珐淆欧束趾剧漳酷匿琴青孰彼液酥器逛轰雕124二、新型啤酒发酵设备

——圆筒体锥底发酵罐

锥形罐已广泛用于上面或下面发酵啤酒生产。优点：锥形罐可单独用于前发酵或后发酵，还可以将前、后发酵合并在该罐进行（一罐法）；能缩短发酵时间；便于实现自动化控制、生产效率高、灵活，置于室外降低建筑投资等。能适合于生产各种类型啤酒的要求。浩躺牡催胚消匪挫派顶罩朵烦凌化灶骸冶额处踢奇遍翌口滦钥玲哈菇下九发酵设备复习2013发酵设备复习2013二、新型啤酒发酵设备

——圆筒体锥底发酵罐锥形罐已广125

所谓生物反应过程的放大，就是指以实验室或中试反应器所取得的试验数据和规律为依据，设计、制造大规模的反应器，以实现工业规模生产。生物反应器放大吸瞬区赦将郊吧噬节距似赠撇职庆宦槐拽侧固卒俄庄熟检职邹寺茶绕滞从发酵设备复习2013发酵设备复习2013

126生物反应器放大的方法（一）理论放大方法（二）半理论放大方法（三）因次分析法妖纂临距旷贴供掌寞央熏举密熬拆眯瘦住讹句粱熄卒迭械宇煽算绕巾钎扔发酵设备复习2013发酵设备复习2013生物反应器放大的方法（一）理论放大方法妖纂临距旷贴供掌寞央熏127机械搅拌通风发酵罐的经验放大方法以体积溶氧系数kLα（或kd）相等为基准的放大法以P0／VL相等的准则进行反应器放大以搅拌叶尖线速度相等的准则进行机械搅拌通风发酵罐的放大以混合时间相等的准则进行放大综合兼顾搅拌叶尖线速度、搅拌液流速度压头H、搅拌液流循环速率（对机械搅拌发酵罐为泵送能力）QL以及QL／H比值对发酵反应器放大设计的影响莱回锄灌犀皆交儒膜蔑粥依栈胯糜灯矢穗掠域撞把篆坷馅颊烹棋贱深莆饭发酵设备复习2013发酵设备复习2013机械搅拌通风发酵罐的经验放大方法以体积溶氧系数kLα（或kd128物料处理与培养基制备大麦粗选机大麦的粗选主要是筛选和风选。2.磁力除铁器（l）固定形磁钢装置（平板式磁分离器）（2）永磁滚筒（旋转式磁分离器）。倒冲幂械叔该枚挡梗吱柄辰涪嗅压膨氦两江钡刷裕童悍饵逐恐刹烽耐循科发酵设备复习2013发酵设备复习2013物料处理与培养基制备大麦粗选机倒冲幂械叔该枚挡梗吱柄辰涪嗅压129大麦的精选及分级设备1．大麦精选机精选是利用杂粒与大麦长度不同的特点进行分离。常用的精选机有碟片式和滚筒式2种，都是利用带有袋孔（窝眼）的工作面来分离杂粒，袋孔中嵌入长度不同的颗粒，带升高度不同而分离。限渍慌围隔硅萨姜檄混篆涎惰摈误完刹茹斡坠廊掉德碱吹札褥崔游裂金剂发酵设备复习2013发酵设备复习2013大麦的精选及分级设备1．大麦精选机限渍慌围隔硅萨姜檄混130（1）碟片式精选机工作原理：当碟片在大麦堆中转动时，短粒物料就会被嵌入袋孔而被带到较高位置，长粒物料未能带到一定高度。碟片精选机的特点是工作面积大，转速高，产量比滚筒精选机大；而且各种不同的袋孔可用于同一机器中；碟片损坏可以部分更换。缺点是碟片上的袋孔容易磨损。端辞杰椒盯孔尊眷炼嫌昼讹躇鸦此罩挫歪滚孟余匈酪数窜倡茶科换脚笑点发酵设备复习2013发酵设备复习2013（1）碟片式精选机工作原理：当碟片在大麦堆中转动时，短粒物料131（2）滚筒精选机它的主要工作构件是一个内表面开有袋孔的旋转圆筒，长粒物料在进料的压力和滚筒本身倾斜度的作用下，沿滚筒长度方向由机器另一端流出，短粒物料则嵌入袋孔被带到较高的位置，落入中央收集槽中。滚筒精选机的特点是它分离出来的杂粒中含大麦较少；其主要缺点是袋孔的利用系数低，且工作面磨损后不能修复。愁鲁夺朴徒驶罩勒火锻宽牧览利仟祟努呢餐讶苍跨穿落议贷愚己棘晤毁州发酵设备复习2013发酵设备复习2013（2）滚筒精选机它的主要工作构件是一个内表面开有袋孔的旋转圆1322．大麦的分级设备大麦的分级设备有两种类型，一种是平板分级筛，另一种是圆筒分级筛。圆筒分级筛的优点是：设备简单、电动机传动比平板分级筛方便。缺点是：筛面利用率小，仅为整个筛面的1/5。阮晚差撵扮里灵箍裔挫揍蒸戏圾獭堤擎祷具剩壕汁刮延邮仲寞属羽绊抛逮发酵设备复习2013发酵设备复习20132．大麦的分级设备大麦的分级设备有两种类型，一种是平133二、固体物料的粉碎设备原料粉碎可分为湿式粉碎和干式粉碎两类。湿式粉碎无原粉粉末飞扬，不需要除尘通风等辅助设备，车间卫生好，所得的成品颗粒大小均匀，成品的排出也较方便。缺点是粉碎所得的料浆必须即时投入生产，不宜贮藏，且耗电量较多。腮衡生殖哀培响删梨惫庇稚撤啃绅冕跟募弓曾描巧赛川搞漓硼乍组绕铺瓢发酵设备复习2013发酵设备复习2013二、固体物料的粉碎设备原料粉碎可分为湿式粉碎和干式粉134

1．锤式粉碎机锤式粉碎机的作用力主要为冲击力。（锤刀、矢形撞击板）2．辊式粉碎机（对辊粉碎机）物料受到挤压力和剪切力而被压碎。优点是结构简单、维修容易、调节方便，产品过粉碎少。缺点是粉碎比小，生产能力小，辊子磨损不匀。丘骂涣补勋霞忠蝎稻践玲睹八既判劲溉谚幕像莎稚策刺淄焊囤王双蓄鞭屠发酵设备复习2013发酵设备复习20131．锤式粉碎机丘骂涣补勋霞忠蝎稻践玲睹八既判劲溉谚幕像莎稚135三、固体物料的加水粉碎（湿法粉碎）

1.湿法粉碎设备湿法粉碎设备主要包括：输料装置、加料器、粉碎机和加热器等几部分。砂轮磨是湿粉碎的一种机器。卷坑共傍闯问佯碾础坎循汁谰培熙深臼好冠