气升式发酵罐ALR

1、第二节第二节 气升式发酵罐（气升式发酵罐（alr） 气升式发酵罐（气升式发酵罐（alr）也是应用最广泛的生）也是应用最广泛的生物反应设备。物反应设备。特点：特点：结构简单、不易染菌、溶氧效率高和结构简单、不易染菌、溶氧效率高和耗能低等。（世界最大型的体积达耗能低等。（世界最大型的体积达3000多立多立方米。方米。类型：类型：气升环流式气升环流式、鼓泡式、鼓泡式、空气喷射式空气喷射式。气升环流式反应器的特点：气升环流式反应器的特点：1、反应溶液分布均匀，、反应溶液分布均匀，2、较高的溶氧速率、较高的溶氧速率和溶氧效率，和溶氧效率，3、剪切力小，、剪切力小，4、传热良好，、传热良好，5、结构简单，

2、结构简单，6、操作和维修方便。、操作和维修方便。典型的气升环流发酵罐典型的气升环流发酵罐a高位筛板高位筛板式发酵罐式发酵罐 b用于培养用于培养单细胞蛋白单细胞蛋白的气升式发的气升式发酵罐酵罐a b 第三节第三节 自吸式发酵罐自吸式发酵罐自吸式发酵罐是一种不需要空气压缩机，自吸式发酵罐是一种不需要空气压缩机，而在搅拌过程中自吸入空气的发酵罐。而在搅拌过程中自吸入空气的发酵罐。 我国醋厂、酵母厂、制药厂等均已采用我国醋厂、酵母厂、制药厂等均已采用这种新型设备。这种新型设备。 自吸式发酵罐的结构自吸式发酵罐的结构自吸式发酵罐罐体的结构大致上与自吸式发酵罐罐体的结构大致上与通用式发酵罐相同，主要区别在

3、于通用式发酵罐相同，主要区别在于搅拌器的形状和结构不同。搅拌器的形状和结构不同。 机械搅拌自吸式发酵罐机械搅拌自吸式发酵罐 自吸式发酵罐的充气自吸式发酵罐的充气原理原理 搅拌器由罐底向上伸入的搅拌器由罐底向上伸入的主轴带动。主轴带动。 叶轮旋转时叶片不断排开叶轮旋转时叶片不断排开周围的液体使其背侧形成周围的液体使其背侧形成真空，由导气管吸入罐外真空，由导气管吸入罐外空气。吸入的空气与发酵空气。吸入的空气与发酵液充分混合后在叶轮末端液充分混合后在叶轮末端排出，并立即通过导轮向排出，并立即通过导轮向罐壁分散，经挡板折流涌罐壁分散，经挡板折流涌向液面，均匀分布。向液面，均匀分布。 循环式发酵罐循环式

4、发酵罐循环式发酵罐是在液体循环的中途使发循环式发酵罐是在液体循环的中途使发酵液获得氧气，在整个循环周期中予以酵液获得氧气，在整个循环周期中予以消耗，到第二次循环时再重新获得氧。消耗，到第二次循环时再重新获得氧。如此周而复始直到完成整个发酵过程。如此周而复始直到完成整个发酵过程。在发酵罐内部进行循环的叫内循环在发酵罐内部进行循环的叫内循环,借循借循环管在罐外进行循环的叫外循环。环管在罐外进行循环的叫外循环。 伍式发酵罐伍式发酵罐搅拌器是用六根弯曲搅拌器是用六根弯曲的空气管子焊于圆盘的空气管子焊于圆盘上，兼作空气分配器。上，兼作空气分配器。空气由空心轴导入，空气由空心轴导入，经过搅拌器的空心管经过

5、搅拌器的空心管吹出，与被搅拌器甩吹出，与被搅拌器甩出的液体相混合，发出的液体相混合，发酵液在套筒外侧上升，酵液在套筒外侧上升，由套筒内部下降，形由套筒内部下降，形成循环。成循环。 文氏管发酵设备文氏管发酵设备 用泵将发酵液压入文氏管中，由于文用泵将发酵液压入文氏管中，由于文氏管的收缩段中液体的流速增加，形成氏管的收缩段中液体的流速增加，形成真空将空气吸入，并使气泡分散与液体真空将空气吸入，并使气泡分散与液体混合，微生物从而获得生长和代谢所需混合，微生物从而获得生长和代谢所需要的氧。要的氧。 文氏管发酵设备文氏管发酵设备文氏管发酵设备的优点：文氏管发酵设备的优点： （a）气泡分散破碎良好，并与发

6、酵液密切）气泡分散破碎良好，并与发酵液密切接触，所以气体的吸收效率高。接触，所以气体的吸收效率高。 （b）由于液体不断循环，可使气、液、固）由于液体不断循环，可使气、液、固三相均匀混合。三相均匀混合。 （c）在要求空气量不大时，利用文氏管的）在要求空气量不大时，利用文氏管的收缩段直接吸入气体，可以不需空压机。收缩段直接吸入气体，可以不需空压机。主要缺点：主要缺点： 气体的吸入量与液体循环量之比很低，可能气体的吸入量与液体循环量之比很低，可能达不到微生物所需要的溶氧速率。达不到微生物所需要的溶氧速率。 发酵罐装料容积的计算发酵罐装料容积的计算通风搅拌发酵罐通风搅拌发酵罐分类：分类：可用于生产药用

7、酵母、饲料酵母、活性干酵母、可用于生产药用酵母、饲料酵母、活性干酵母、液体曲、谷氨酸、柠檬酸、抗生素、维生素、酶液体曲、谷氨酸、柠檬酸、抗生素、维生素、酶制剂、食用醋、赖氨酸等。制剂、食用醋、赖氨酸等。（1）循环式通风发酵罐）循环式通风发酵罐循环式通风发酵罐系利用空气的动力使液体在循环式通风发酵罐系利用空气的动力使液体在循环管中上升，并沿着一定路线进行循环，所循环管中上升，并沿着一定路线进行循环，所以这种发酵罐也叫空气带升式发酵罐或简称带以这种发酵罐也叫空气带升式发酵罐或简称带升式发酵罐。升式发酵罐。 与通用式发酵罐比较，它具有以下与通用式发酵罐比较，它具有以下优点优点： （a）发酵罐内没有搅

8、拌装置，清洗方便，）发酵罐内没有搅拌装置，清洗方便，加工容易。加工容易。 （b）由于取消了搅拌用的电机，而通风量）由于取消了搅拌用的电机，而通风量与通用式发酵罐大致相等，所以动力消耗有与通用式发酵罐大致相等，所以动力消耗有很大降低。很大降低。 工作原理工作原理内循环带升式发酵罐内循环带升式发酵罐 外循环带升式发酵罐外循环带升式发酵罐 循环管高度是影响循环效率的主要因素，实践证明不应少于循环管高度是影响循环效率的主要因素，实践证明不应少于4m。 （2）排管式发酵罐）排管式发酵罐（3） 喷射式发酵罐喷射式发酵罐喷射式发酵罐喷射式发酵罐的底部装有旋的底部装有旋涡式空气喷射涡式空气喷射器，空气从喷器，

9、空气从喷射器喷嘴喷出射器喷嘴喷出时同时作旋转时同时作旋转运动，带动发运动，带动发酵液旋转，增酵液旋转，增加混合效果。加混合效果。 旋涡式空气喷射器旋涡式空气喷射器 （4） 回转喷射式发酵罐回转喷射式发酵罐1.2挡板六块（与挡板六块（与罐壁成罐壁成70角）；角）；3导向挡板三块导向挡板三块（ 与 中 间 支 管 成（ 与 中 间 支 管 成60角）；角）；4多孔圆形筛板；多孔圆形筛板；5反向导向挡板反向导向挡板五块（与圆形筛板五块（与圆形筛板成成30角）；角）；6多孔环形筛板；多孔环形筛板；7转臂（直径为转臂（直径为罐径的罐径的2/3）回转喷射式发酵罐回转喷射式发酵罐第四节第四节 通风固相发酵设