生物工程设备1.3嫌气发酵设备课件

嫌气发酵设备,酒精发酵设备啤酒发酵设备连续发酵设备,酒精发酵设备,酒精发酵罐,洗涤装置,酒精发酵设备,酒精发酵设备,酒精发酵罐的计算,发酵罐结构尺寸的确定,带有锥形底、盖的圆柱形发酵罐全容积为:,式中V发酵罐的代表容积（m3）；V0进入发酵罐的发酵液量（m3）装液系数，一般取=0.850.90,发酵罐全容积按下列计算:,酒精发酵设备,酒精发酵罐的计算,罐体高度、底、盖高度和罐径的尺寸关系：,酒精发酵设备,酒精发酵罐的计算,发酵罐罐数的确定,对于间歇发酵，发酵罐罐数可按下式计算：,式中N发酵罐个数；n每24小时内进行加料的发酵罐数目；t一次发酵周期所需时间，h,发酵罐冷却面积的计算可按传热基本方程式来确定，即：,酒精发酵设备,酒精发酵罐的计算,发酵罐冷却面积计算,式中A冷却面积（m2）;Q总的发酵热（J/h）；K传热总系数（J/m2.h)；Tm对数平均温度差,酒精发酵设备,总的发酵热Q,对数平均温度差Tm,传热总系数K,冷却水耗量的计算,酒精发酵设备,例题,某酒精工厂，每发酵罐的进料量为24t/h，每4h装满一罐，发酵周期为72h，冷却水的初、终温分别为20和25，若罐内采用蛇管冷却，试确定发酵罐的罐数、结构尺寸、冷却水耗量、冷却面积和冷却装置的主要结构尺寸。（糖化醪密度为1076kg/m3),解：,(1)确定发酵罐个数,酒精发酵设备,(2)确定发酵罐体积及结构尺寸,发酵罐体积,发酵罐几何尺寸,选取结构尺寸比例：H=1.2D，h1h20.1D,则,发酵罐表面积(圆柱体表面积A1和罐底、罐顶表面积A2、A3）,酒精发酵设备,(3)冷却面积和冷却装置主要结构尺寸,总的发酵热Q,冷却水耗量,对数平均温度差Tm,酒精发酵设备,传热总系数K值,冷却面积,酒精发酵设备,冷却装置主要结构尺寸,列管总长度L,每圈蛇管长度l,蛇管总圈数,蛇管总高度,酒精发酵设备,啤酒发酵设备,啤酒酿造工艺,2006年，世界的啤酒总生产量为17,014万千升。若把著名的东京巨蛋球场比作啤酒杯，这些啤酒大约可灌137杯。我国2010年啤酒产量已达到4483万千升。连续数年居世界第一。,啤酒发酵设备,啤酒发酵容器的发展,1.发酵容器材料的变化2.开放式向密闭式转换3.密闭容器的发展,大型的啤酒发酵罐,联合罐、朝日罐,前发酵设备,啤酒发酵设备,前发酵槽,啤酒前、后发酵设备及计算,啤酒发酵设备,前发酵设备,前发酵室,啤酒前、后发酵设备及计算,啤酒发酵设备,前发酵槽的计算,啤酒前、后发酵设备及计算,(1)发酵槽数目的确定,(2)前发酵槽体积的确定,(3)前发酵槽冷却面积计算,啤酒发酵设备,卧式后发酵槽,立式后发酵槽,后发酵设备,啤酒前、后发酵设备及计算,啤酒发酵设备,后发酵槽的计算,啤酒前、后发酵设备及计算,(1)后发酵槽数目的确定,(2)后发酵槽全体积的确定,啤酒发酵设备,新型啤酒发酵设备,圆筒体锥底发酵槽,圆筒体锥底立式发酵罐（简称锥形罐）。这种设备的优点在于能缩短发酵时间,而且具有生产上的灵活性，适合于生产各种类型啤酒的要求。目前，锥形发酵罐成为国内外啤酒工厂使用较多的设备。,大型锥罐设计中的问题：压力；真空；热交换及发酵液循环。,啤酒发酵设备,H/D=1.56:1,锥形罐的几何尺寸,H0/D=0.866,新型啤酒发酵设备,啤酒发酵设备,新型啤酒发酵设备,锥形罐的冷却装置,新型啤酒发酵设备,啤酒发酵设备,锥形罐,新型啤酒发酵设备,啤酒发酵设备,联合罐,新型啤酒发酵设备,啤酒发酵设备,朝日罐,优点：可加速啤酒的成熟。发酵时罐的装量达96，提高设备利用率，减少了排除酵母时发酵液的损失。缺点：动力消耗大。,新型啤酒发酵设备,啤酒发酵设备,CIP清洗系统,预冲洗,啤酒发酵设备,连续发酵,间歇发酵：操作简单，发酵周期长，发酵罐数多，设备利用率低。,连续发酵：培养液浓度和代谢产物含量相对稳定，发酵周期短，设备利用率和生产效率高，易于自动化生产。,连续发酵存在的问题：（1）微生物的突变（2）污染杂菌（3）混合均匀度不理想（4）丝状菌的输送困难,连续发酵,连续发酵时间的确定,单罐间歇发酵,多罐连续发酵,连续发酵,连续发酵理论罐数的确定,物料平衡方程式：,连续发酵,酒精连续发酵流程,淀粉质原料制酒精连续发酵流程,连续发酵,酒精连续发酵流程,连续发酵,啤酒连续发酵流程,塔式连续发酵流程,连续发酵,啤酒连续发酵流程,塔式发酵,连续发酵,啤酒连续