发酵工厂设备.ppt

主讲：史军花 电话E-mail:,发酵工厂设备,1.发酵方法,液态发酵,固态发酵,液态发酵,固态发酵,2.发酵工艺流程,啤酒生产工艺流程示意图,谷氨酸发酵工艺流程示意图,三塔酒精蒸馏流程,第一章 物料的处理与输送设备 第二章 培养基的制备设备 第三章 空气除菌设备 第四章 通风发酵设备 第五章 蒸发、结晶与离子交换设备 第六章 干燥设备 第七章 蒸馏设备,第一章 物料的处理与输送设备,第一节 筛选与粉碎机 第二节 气流输送 第三节 输 送 机 械,第一节 筛选与粉碎机,一、磁铁分离器 二、筛选机 三、锤式粉碎机 四、盘磨机 五、辊式粉碎机,一、磁铁分离器,1.用途： 清除磁性金属杂质，避免对机器造成损害。,电磁铁,磁铁,永久磁铁,2.磁铁,3、平板式磁铁分离器,4、旋转式磁铁分离器,由半圆形磁铁芯与旋转滚筒组成。 滚筒非导磁材料 间隙,二、筛选机,1.用途 清除杂质；物料分级。 2.筛选操作,玉米胚芽油制作前清除玉米芯杂质,3.筛选机的分类,振动筛 转筒筛,（1）由筛选与风选两部分机构组成的。,4. 大麦粗选机,10吨大麦粗选机,筛板开孔率一般为50-60%，振幅通常取46毫米，频率在200-650次分。,金属丝(或其他丝线)编织,冲孔的金属板,（2）振动筛,大麦粗选机用的是长方形的冲孔筛板。,大麦粗选机（振动筛的结构）,5、圆筒分级筛,筛筒的倾斜角度 圆周速度,用途,圆筒分级筛筒筛面分段布置不同孔径,三、锤式粉碎机,1.用途 中等硬度的物料的中碎与细碎作业，尤其适用于脆性物料。,进料口 机壳 冲击板 钢质圆盘(或方盘) 锤刀 轴 筛网 出料口,2.构造,锤刀的冲击力 挤压 研磨,3.粉碎机理,锤刀的形状： 矩形，带角矩形和斧形。 制作材料：高碳钢和锰钢。,4.锤刀,5.优点和缺点 优点 缺点,1.用途 广泛用于磨碎大米、玉米、豆类等物料。 2.主要构件 两个带沟纹的圆盘： 两种方式： 一个和轴一起转动，另一个固定在外壳上。 两圆盘同时反向旋转。,四、盘磨机,流水式干磨机.,3.粉碎原理 研磨 剪切,五、辊式粉碎机,1.用途： 广泛用于粒状物料的中碎及细碎。 2.常用的有两辊式、四辊式、五辊式和六辊式等。,3两辊式粉碎机,（1）构造 进料口 机壳 辊筒 推力弹簧 出料口,（2）辊筒 分为光辊及丝辊两种。 一个固定，一个可移动。 推力弹簧,3两辊式粉碎机,两辊速度相同时，辊筒对物料只有挤压作用； 若使两辊存在15-20的转速差，则可同时产生挤压与剪切作用，从而增加粉碎度。,由两对辊筒和一组筛子所组成。,4四辊式粉碎机,5五辊式粉碎机,前三个辊筒是光辊，组成两个磨碎单元； 后两个辊筒是丝辊，单独成一磨碎单元。 可以分离出细粉、细粒和皮壳。,6六辊式粉碎机,由三对辊筒组成，前两对用光辊。 第三对辊筒用丝辊，将筛出的粗粒粉碎成细粉和细粒。,前两对为光辊，主要以挤压作用粉碎原料，可以使生物质原料的皮壳不被粉碎的太细而影响下一道工序的操作； 第三对辊筒为丝辊。,总结,第二节 气流输送,一、气流输送原理 二、气流输送流程 三、气流输送系统的组成设备,气流输送的原料：松散物料 气力输送的原理：借助强烈的空气流，使物料沿着管道移动。 气流输送的优点 主要缺点,（1）粒子向下加速运动 （2）粒子等速降落 ut （3）气流向上速度u=ut，粒子静止 （4） uut，粒子向上加速运动,一、气流输送原理,(一)垂直管中颗粒物料气流输送 的流体力学条件,颗粒的悬浮速度大于自由沉降速度时，颗粒就会被气流带动而实现在垂直管中的气流输送。,(1)在垂直方向上的分速度所产生的力。 (2) 静压差所产生的作用力。 (3) 颗粒上下方之间有一个气流速度差，相应产生一个压强差形成的作用力方向自管底指向中心。 (4)由于颗粒形态不规则而产生的气流推力的垂直分力。 (5)颗粒与颗粒碰撞或颗粒与管壁碰撞而产生的垂直方向的反作用力。,(二) 颗粒在水平管中的悬浮,(三)颗粒在输料管中的运动状态,在垂直管中， u=ut，流态化状态：颗粒自由悬浮在气流中； uut，气流输送状态：颗粒均匀分布于气流中，随气流而流动。 在水平管中， 悬浮流状态：当气流速度很大时； 两相流状态：当气流速度降低时； 团块流状态：当气速进一步降低时。,结论：物料输送必须保证足够的气流速度。,但是速度过大，会造成很大的输送阻力和较大的磨损。,按输送气流的压力和设备组合不同可分为：,二、气流输送流程,1.真空输送流程 2.压力输送流程 3.混合式输送流程,又称吸引式气流输送。 系统内形成负压。 需要排料器,1.真空输送流程,2.压力输送流程,系统内正压 需要加料器，防止在加料处发生物料反吹，可自动卸料； 管道较细。,通风机,真空输送系统,压力输送系统,风机的位置,3.混合式输送流程,4.气流输送的适用性,适合输送大米、大麦等松散的粒状物料； 适合用于输送量大且能连续运行的操作； 从几个不同地点，向一个送料点送料时，采用吸入式最合适； 从一个加料点向几个不同的地方送料时，采用压送式最合适； 短距离输送，选择低压压送； 长距离输送，高压压送。,三、气流输送系统的组成设备,(一)进料装置 吸嘴、旋转加料器 (二)物料分离装置 旋风分离器、重力式分离器 (三)空气除尘装置 旋风分离器、袋滤器、湿式除尘器 （四）风机,(一)进料装置,1吸嘴 (1)单管形吸嘴 (2)带二次空气进口的单管形吸嘴 (3)喇叭形双筒吸嘴,(4)固定形吸嘴 料斗 滑板 空气进口应装有铁丝网，防止异物吸入。,2旋转加料器,也称旋转阀，可在压送式系统中作加料用，或在吸送式系统中作卸料用。 结构：旋转叶轮 电动机 转速,压送式供料装置的四种形式,1旋风分离器,(二)物料分离装置,是一种利用离心力沉降原理自气流中分离出固体颗粒的设备。,2重力式分离器,又称为沉降器。,(三)空气除尘装置,旋风分离器 用于分离10m以下的粒子，效率不高，可在其后面连接袋滤器或湿式除尘器来捕集。 袋滤器 湿式除尘器,袋滤器除尘的机理 第一次粘附层的过滤作用。 滤布起着格架的支承作用。 除尘效率可达98%以上。,湿式除尘器就是利用水来捕集气流中的粉尘。 定期更换新水，只适于含尘量少的气体净化。,（四）风机,是气流输送系统的动力设备。它的形式有：,低压压送离心式通风机； 压力稍高罗茨鼓风机或离心式鼓风机； 高压压送空气压缩机。,真空输送往复式真空泵、水环式真空泵、罗茨鼓风机等,第三节 输 送 机 械,一、带式输送机 二、斗式提升机 三、螺旋输送机,一、带式输送机,(一)带式输送机的原理和结构 1.用途 输送块状、粒状物料、整件物料。 可进行水平方向和倾斜方向输送。 2.优点 3.缺点,是利用一根封闭的环形带，由鼓轮带动运行，物料放在带上， 靠摩擦力随带前进，到带的另一端(或规定位置)靠自重(或卸料器)卸下。,4.工作原理,带 托架 鼓轮 传动装置 张紧装置 加料装置 卸料装置,5.带式运输机的主要部件,（1）带,材质：橡胶带、钢带、网状钢丝带、塑料带等多种。 橡胶带由若干层帆布组成，胶带接头有机械接头和硫化接头两种。,（2）托辊,作用：上托胶带及物料，防止胶带下垂。 分上托辊和下托辊。 托辊的间距与带宽和所运送的物料有关。,（3）鼓轮,卸料端的鼓轮主动轮该轮旋转时，借摩擦力作用，带动胶带运动。 另一端的鼓轮从动轮，其作用是拉紧胶带和转向胶带。 空心轮,闭式结构紧凑，易于安装布置，所以多用。,主要包括电动机和减速器，有两种结构形式：,闭式，电机和减速器都装在主动轮内；,开式，电机经敞开的齿轮或链轮减速后传动主动轮。,（4）传动装置,（5）张紧装置,张紧装置的作用是给胶带一定的张力，防止胶带在鼓轮上打滑。 有重锤式和螺旋式两种。,重锤式是在自由悬垂的重锤作用下，产生张紧作用力。其优点是能自动保持张紧力不变，多用于大型机。 螺旋式是利用手动螺旋来调整从动轮的前后位置，使带具有一定的张紧力。适用于小型机。,（6）加料装置 常用漏斗式加料器和螺旋式加料器。 （7）卸料装置 中途卸料可用挡板。,(二) 物料在带上的输送,1输送过程，碎散物料在带上的断面形状。,当输送成件物品时，往往用较低的带速，约为0.5-1.5ms。 当连续输送散料时，速度过小，输送能力很小；速度太快，输送带会产生振动，物料容易从带上掉下。,2.带的运行速度,用挡板卸料时，带速不应超过1.5ms。,二、斗 式 提 升 机,(一)斗式提升机的原理和构造 是一种垂直升送(也可倾斜升送)散状物料的连续输送机械。,原理：物料从提升机下部加入料斗内，提升至顶部时，料斗绕过转鼓，物料便从斗内卸出，从而达到将低处物料升送至高处的目的。 用胶带或链条作牵引件，将一个个料斗固定在牵引件上。 牵引件由上下转鼓拉紧并带动运行。,1料斗,料斗一般由薄钢板、不锈钢板或铝板冲压，焊接或铆接而成。,宜用于干燥的、容易撒落的粒状物料的输送。,可用于较潮湿和较粘物料的输送。,卸料时，物料沿着前一个斗的挡边和底板所形成的导槽卸出。,（1）料斗的形状,（2）料斗布置形式,料斗密集型,料斗疏散型,料斗带,胶带,链条,离心式卸料法、重力式卸料法。,（3）卸料方法,离心式卸料,导轮式重力式卸料,导槽式重力式卸料,1料斗 （4）装料方法,掏取式,喂入式,2转鼓,皮带轮,链轮,上部为主动轮，下部是从动和张紧轮。,三、螺 旋 输 送 机,(一)螺旋输送机的原理和构造 1. 用途 输送； 加料、混料等操作。,利用旋转的螺旋 推送散状物料，物料 由于重力和与槽壁的 摩擦力作用，以滑动 形式沿着物料槽向前运动。,2. 原理,螺旋输送机主要用于水平方向运送物料，也可用于倾斜输送，但倾角一般应小于20度。,机槽1 螺旋叶片3 轴2 传动装置5 轴承4 吊架,3.构造,止推轴承,吊架,（1）螺旋,实体螺旋的叶片松散物料。 带状螺旋粘稠物料。 后两种叶片输送物料、对物料进