《制药设备与工艺设计》第3章

第3章反应设备3.1机械搅拌反应器3.2发酵设备13.1机械搅拌反应器反应设备的定义、应用搅拌反应器的结构搅拌器搅拌器附件2反应设备的定义用来进行化学反应的装置，通常称为反应器。3反应设备的应用通过对参加反应的介质的充分搅拌，使物料混合均匀；强化传热效果和相间传质；使气体在液相中作均匀分散；使固体颗粒在液相中均匀悬浮；使不相容的另一液相均匀悬浮或充分乳化。4按结构型式分类，可分为：釜式反应器管式反应器塔式反应器固定床反应器流化床反应器

反应设备的类型5◆釜式反应器

釜式反应器也称槽式、锅式反应器。参与反应的物料一次投入，反应完成后，产物一次卸出的反应器。特点：装置简单、互换性大，投资低等。◆管式反应器

管式反应器主要用于气相、液相、气—液相连续反应过程。

反应设备的类型6管式反应器结构示意图

7

鼓泡塔反应器结构示意图1—分布格板；2—夹套；3—气体分布器；4—塔体；5—挡板；6—塔外换热器；7—液体捕集器；8—扩大段塔式反应器8◆固定床反应器固定床反应器是指流体通过静止不动的固体物料所形成的床层而进行化学反应的设备。以气-固反应的固定床反应器最常见。◆流化床反应器把反应器和在其中呈流态化的固体催化剂颗粒合在一起，成为流化床反应器。流化床反应器多用于气-固反应过程。

9机械搅拌反应器用于溶解、稀释等多种传递过程；化学反应过程。10搅拌反应器的结构三大部分组成：搅拌装置轴封搅拌罐传动装置搅拌轴搅拌器轴封罐体夹套人孔压出管11夹套反应器罐体尺寸示意

罐体尺寸确定12罐体尺寸确定◆高径比●确定罐体高径比的考虑因素

＊从减少搅拌功率的角度考虑，高径比可取得大一些。＊从传热角度看，希望高径比可取得大一些；当容积一定时，高径比大、罐体就高，盛料部分表面积大、传热面积也就大。＊要考虑物料的状态，对发酵类物料，为了使通入罐内的空气与发酵物料充分接触，高径比应取得大一些。13◆直径及高度确定

●

装料系数

若物料在反应过程中产生泡们沫或呈沸腾状态，取装料系数0.6～0.7；若物料反应较平稳，则取装料系数0.8～0.85。●直径及高度确定

1、在初步确定H/Di后，可先忽略封头的容积，近似计算出罐体的容积。14

≈

得2、将上式计算的结果圆整为标准直径，再代入下式中克计算出罐体的高度V0:物料体积Vk:封头体积15反应釜的高径比液-固相、液－液相1～1.3一般搅拌罐气－液相1～2发酵罐类发酵液1.7～2.5在确定反应釜直径及高度时还应根据反应釜操作时所允许的装料程度一装料16传热装置

◆夹套可拆卸的夹套

不可拆卸的夹套

17◆蛇管蛇管结构

18工艺接管◆进料管

进料管结构19◆出料管下部出料管

上部出料管

20搅拌器搅拌器又称搅拌桨或搅拌叶轮，是搅拌反应器的关键部件功能是提供过程所需要的能量和适宜的流动状态。21流型搅拌器旋转时把机械能传递给流体，在搅拌器附近形成高湍动的充分混合区，并产生一股高速射流推动液体在搅拌容器内循环流动这种循环流动的途径称为流型。流型的影响因素搅拌器的形式搅拌容器和内构件几何特征流体性质搅拌器转速22三种基本流型搅拌机顶插式中心安装的立式圆筒的 三种基本流型径向流轴向流切向流23径向流流体的流动方向垂直于搅拌轴，沿径向流动，碰到容器壁面分成两股流体分别向上、向下流动，再回到叶端，不穿过叶片，形成上、下两个循环24轴向流流体的流动方向平行于搅拌轴，流体由叶桨推动，使流体向下流动，遇到容器底面再翻上，形成上下循环流。25切向流无挡板的容器内，流体绕轴作旋转运动，流速高时的液体表面会形成漩涡，这种流型称为切向流混合效果很差26三种流型同时存在轴向流与径向流对混合起主要作用切向流应加以抑制挡板可削弱切向流,增强轴向流和径向流27搅拌器在容器内的安装方式除中心安装的立式圆筒不同方式安装的搅拌机产生的流型各不相同28按流体流动形态轴向流搅拌器径向流搅拌器混合流搅拌器按搅拌器结构按搅拌的用途搅拌器分类29按流体流动形态分类30常用搅拌器及流型示意

浆式、推进式、涡轮式和锚式搅拌器在搅拌反应设备中应用最为广泛，据统计约占搅拌器总数的75％～80％。31按搅拌器结构分类采用平叶和折叶的搅拌器桨式涡轮式框式锚式采用螺旋面叶的搅拌器推进式螺杆式螺带式32

TY120三窄螺旋叶搅拌器TY130推进式搅拌器TY140四宽螺旋叶搅拌器

TY210型平直叶桨式搅拌器TY220斜叶桨式搅拌器TY240双折叶桨式搅拌器型式33

TY250复合折叶桨式TY260椭圆叶桨式TY340三菱锥叶开启涡轮

TY410框式搅拌器特殊框式搅拌器TY520斜叶开启涡轮TY530平直叶开启涡轮34

TY610平直叶圆盘涡轮搅拌器TY640弧叶圆盘涡轮TY650箭叶式圆盘涡轮

TY660抛物线圆盘涡轮TY715螺带螺杆搅拌器衬ＰＥ的搅拌器35用于低黏流体的搅拌器推进式长薄叶螺旋桨式圆盘涡轮式用于高黏流体的搅拌器锚式框式螺旋桨式螺带式按搅拌用途分类36根据搅拌过程的特点和主要控制因素进行选型搅拌器选型37挡板导流筒搅拌附件的作用改善反应器内流体的流动状态改变径向流,提高混合效果保护搅拌器减少剧烈旋转的液体结合漩涡作用对搅拌轴产生冲击作用搅拌器附件38安装4块挡板，其宽度为容器直径的1/12~1/10。传热蛇管可代替挡板（垂直换热管时可不再安装挡板）挡板39避免旋涡现象，增大被搅拌液体的湍流程度切向流动变为轴向和径向流动，强化反应器内液体的对流和扩散，改善搅拌效果。

搅拌反应器的挡板结构挡板的作用40上下开口圆筒，安装于容器内，在搅拌混合中起导流作导流筒的直径约为容器直径的70%涡轮式或桨式搅拌器，导流筒置于桨叶的上方推进式搅拌器，导流筒套在桨叶外面导流筒41机械搅拌反应器的传动装置1—电动机；2—减速器；3—联轴器；4—机座；5—轴封装置；6—底座；7—封头；8—搅拌轴；传动装置423.2发酵设备433.2发酵设备发酵的操作过程发酵罐的设计要求常用发酵罐机械搅拌式发酵罐自吸式发酵罐气升式发酵罐塔式发酵罐44什么是发酵生物化学中把酵母的无氧呼吸过程称作发酵微生物生理学：有机物被生物体氧化降解成氧化产物并释放能量的过程工业生产上笼统地把一切依靠微生物的生命活动而实现的工业生产均称为“发酵”发酵的菌种—微生物，包括细菌、病毒、真菌以及一些小型的原生动物等在内的一大类生物群体45什么是酵母一种单细胞真菌,在有氧和无氧环境下都能生存,属于兼性厌氧菌有氧气的环境中，酵母菌将葡萄糖转化为水和二氧化碳无氧的条件下，将葡萄糖分解为二氧化碳和酒精C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+2ATP(放出能量:118kJ/mol)酿酒过程中，乙醇被保留下来烤面包或蒸馒头的过程中，二氧化碳将面团发起，而酒精则挥发46发酵罐的操作和设计要求气-液接触浓度的在线检测混合传热泡沫控制营养物或控制pH用的试剂的加入结构可靠良好的气液接触和液固混合性能减少机械搅拌和通气所消耗的动力良好的传热性能设置有效的消泡沫装置必要和可靠的监测及控制仪表47间歇发酵罐48发酵罐的设计要求49发酵罐型式按搅拌和通气的能量输入方式可分为机械搅拌式外部液体循环式空气喷射提升式50机械搅拌式51外部液体循环式52空气喷射提升式53常用发酵罐机械搅拌式发酵罐自吸式发酵罐气升式发酵罐塔式发酵罐54机械搅拌式发酵罐机械搅拌压缩空气通气装置55机械搅拌式发酵罐主要组成部件罐体-1搅拌装置-2传热装置-4通气装置-7传动机构-656罐体组成

圆筒形筒身上下两个椭圆形封头几何尺寸比例H/D=1.7~3；d/D=1/2~1/3W/D=1/8~1/12；B/D=0.8~1s/d=1.5~2.5(2);s/d=1~2(3)发酵罐的公称容积V0为筒身部分容积Vc和底封头容积Vb之和，即V0=Vc+Vb实际装料量

V=η0V0;η0是装料系数，0.7~0.8V=（0.7~0.8）V057罐体接管和接口

冷却水、给排气、取样、放料、接种、消泡剂、酸、碱等工艺接管视镜、仪表等接口材料

不锈钢钢板或复合不锈钢板以保证罐内培养液清洁和壁面光滑压力容器用钢强度

能承受灭菌蒸汽的压力和温度58搅拌装置采用圆盘涡轮式搅拌器配置2-3个搅拌器有利于液体本身的混合及气液和液固之间的混合改善传质和传热有助于氧的溶解59通气装置将无菌空气导入罐内的装置单孔管单孔管的出口位置正下方开口向下60传热装置发酵过程中发酵液产生热量最适宜培养温度冷却水导出部分热量发酵罐的传热装置有夹套和蛇管61机械消末装置发酵过程中，由于发酵液中含有大量蛋白质等发泡物质，在强烈的通气搅拌下将产生大量泡沫消除发酵液泡沫消泡剂(天然油脂、聚醚类、硅类、高碳醇)机械消泡装置62耙式消泡桨消泡桨安装于搅拌轴上，与轴同转，齿面略高于液面，消泡桨直径约为罐径的0.8~0.9当少量泡沫上升时，如果泡沫的机械强度较小，耙齿可把泡沫打碎。63封闭式涡轮消泡桨尺寸消沫器直径约为罐径的1/2安装涡轮消沫器直接安装于搅拌轴上，由于搅拌轴转速太低效果不佳下伸轴发酵罐，罐顶安装，涡轮轴高速旋转工作过程泡沫直接被涡轮打碎，或被涡轮抛出撞击到罐壁而破碎64自吸式发酵罐不需空气压缩机自吸入空气的生物反应器65自吸式发酵罐的形式形式叶轮和导轮自吸入式发酵罐喷射自吸式反应器文丘里管反应器共同特点:利用特殊转子或喷射器或文丘里管所形成的负压，将空气从外界吸入66文氏管的原理文氏管的原理把气流由粗变细，以加快气体流速，使气体在文氏管出口的后侧形成一个“真空”区。当这个真空区靠近工件时会对工件产生一定的吸附作用67自吸式发酵罐的优点节约了空气净化系统中的空气压缩机、冷却器、油水分离器、空气贮罐等设备，减少占地面积可减少发酵设备投资约30%左右发酵总动力消耗比通用式低68自吸式发酵罐的缺点必须采用高效率、低阻力的空气除菌装置用于无菌要求较低的醋酸和酵母的发酵生产中不适用于对剪切作用敏感的微生物的发酵69气升式发酵罐70工作原理利用空气喷嘴喷出250~300m/s高速的空气，空气以气泡形式分散于液体中，使平均密度下降；在不通气一侧，因液体密度较大，与通气侧的液体产生密度差，从而形成发酵罐内液体的环流喷嘴71类型72气升式发酵罐的特点能耗低、液体中的剪切作用小、结构简单氧传递能力比机械搅拌发酵罐高不适于高黏度或含大量固体的培养液73塔式发酵罐利用通入培养液中的空气泡的上升，从而带动液体运动，产生混合效果，并供给微生物生长繁殖所需要的氧74高位筛板塔式发酵罐结构高度与直径比约为7左右罐内装有若干块筛板－1工作原理进料压缩空气由罐底导入，经过筛板逐渐上升发酵液随气泡上升，又通过筛板上的降液管－2下降，从而形成循环75高位筛板塔式发酵罐的特点造价仅为通用式发酵罐1/3左右不会因为轴封引起杂菌污染结构简单，维修方便，操作费用低76第3章作业简述立式搅拌反应器的整体结构？常用搅拌反应器的搅拌器有哪些类型？流型、径向流、轴向流的定义？列举出几种常用发酵罐的结构形式？77谢谢观看/欢迎下载BYFAITHIMEANAVISIONOFGOODONECHERISHESANDTHEENTHUSIASMTHATPUSHESONETOSEEKITSFULFILLMENTREGARDLESSOFOBSTACLES.BYFAITHIBYFAITH一本万利工程1、背景驱动2、盈利策略3、选菜试菜4、价值创造5、完美呈现6、成功面试7、持续改造（一）、一本万利工程的背景驱动

1、什么是一本万利

2、餐饮时代的变迁菜单经验的指导方针运营市场定位的体现经营水平的体现体现餐厅的特色与水准沟通的工具餐厅对顾客的承诺菜单承诺的六大表现1、名字的承诺2、质量的承诺3、价格的承诺4、规格标准的承诺5、外文翻译的准确6、保证供应的承诺

1、顾客满意度餐厅价值、价格、合理感、愉快感、安心感、美味感、便利感、满足感、有价值感、喜悦感、特别感2-2、初期投资餐厅面积、保证金、设备投资、店铺装潢、器具用品投资、制服选定、菜单制作2-1、开业准备厨具、供应商选定、设计、用品选定、餐厅配置、员工训练、餐厅气氛、促销方式3、经营数据营业额、客流量、成本率、人均消费、顾客回头率、出品速度、人事费用菜单内容决定决定相关相关决定决定决定决定以菜单为导向的硬件投资

1、餐厅的装修风格2、硬件设施服务操作3、餐厅动线4、餐具与家俬5、厨房布局6、厨房设备菜单设计正果1、能诱导顾客购买你想让他买的餐点2、能迅速传达餐厅要表达的东西3、双赢：顾客喜欢、餐厅好卖餐厅时代的变迁食物时代硬体时代软体时代心体时代食物食品饥食饱食品质挑食品味品食品德惧食体验人们正在追寻更多的感受，更多的意义更多的体验，更多的幸福（二）盈利策略1、组建工程团队2、确定核心价值3、确定盈利目标4、确定客单价5、设计盈利策略6、确定核心产品谁来设计菜单？产品=做得出来的物品商品=卖得出去的物品商家=产品具备商品附加值物（什么产品）+事（满足顾客何种需求）从物到事从食物到餐饮从吃什么到为什么吃产品本身决定一本，产品附加值决定万利从生理到心理从物质到精神从概念到五觉体验创造产品的五觉附加值体验何来

一家企业以服务为舞台以商品为道具，让消费者完全投入的时候，体验就出现了PART01物=你的企业卖什么产品+事=能满足顾客何种需求？确定核心价值理念核心价值理念1、卖什么样的菜2、卖什么样的氛围？3、如何接待顾客？卖给谁？卖什么事？卖什么价？企业目标的设定1、理论导向的目标设定2、预算3、制定利润目标费用营业额亏损区利润区临界点变动费用总费用营业额曲线费用线X型损益图利润导向的目标设定确定目标设定营业收入=固定成本+目标利润1-变动成本率-营业税率例：A餐厅每月固定成本40万，变动成本50%，营业税率5.5%，目标利率每月8万，问A餐厅的月营业收入：月营收入=（40+8）÷（1-50%-5.5%）=48÷0.445=108万测算损益平衡点保本线=固定成本1-变动成本率-营业税率例：A餐厅保本线=40÷（1-50%-5.5%）

=40÷0.445

=90万定价的三重意义2、向竞争对手发出的信息和信号1、是利润最大化和最重要的决定因素3、价格本事是价值的体现定价由此开始1、评估产品、服务的质量2、寻求顾客价值与平衡点3、以价值定义市场确定客单价盈利占比策略

占比策略内部策略销售占比占比策略内部策略10%40%10%20%20%（三）、选菜试菜1、ABC产品分析2、产品的确定（食材、口味、烹调、餐饮）3、成本的确定ABC分析策略毛利率营业额CBACABBACCCAA营业额C毛利A优化、提升增加销售双A双赢ABC顾客商品涨价保留亏本商品删营业额A毛利C顾客超额、成本过高有意义的保留无意义的删除双C双输菜单内容选择的标准因素成本设备厨师技术操作空间菜系风格吻合度品质可控度原料供应顾客喜好菜单协议度（销售目标、颜色、口味、造型、营养等）产品类别确定的四个方面1、按食材确定比例2、按口味确定比例3、按烹饪确定比例4、按餐饮确定比例

（无酒精饮品、含酒精饮品比例）框架依据操作依据目标依据成本依据试口味成本操作第一次试菜的内容精确的成本核算—五个关键词1、净料率（一料一控、一料多档）2、调味料成本（单件产品、批量产品）3、燃料成本4、统一计量单位5、标准食谱成本卡试口味餐具造型色彩第二次试菜的内容四料构成表1、符合思想审定2、符合目标审定3、符合定位审定4、符合框架审定四平构成表(四)、创造价值1、定价策略的确定2、提升双A核心产品的附加值3、增加更多的顾客选择性顾客会记住的价格最低价人均消费热门畅销品商品较多的价格带最高价产品价格和观念价值永远是不一样的，体验经济时代出售的不是产品价格，而是观念定价与确定价格的区别确定价格产品、服务主导思路确定一个易于销售的价格由企业根据成本以及和其他企业的比较确定定价基于顾客的价值私立评估价值、确定等级在顾客和企业的来往过程中确定企业定价三大策略1、薄利多销策略2、相对稳定价格策略3、高价位价格策略提升产品附加值的“十大绝招”三好七增名字好卖相故事服务选择文案时间体验健康推广感觉“附加值”提升产品附加值的“两大前提”一好味道二品质确定好卖相美色器形设摄状增健康少油汤汁盐多有机养生品种增时间原材料生长原材料获得制作耗时美味时间要求增文案—文字叙述九问1、餐点是什么？2、如何烹调制作？3、如何呈现？4、有何故事？5、有否独特的口味？6、有否体现品质等级？7、食材的来源？8、有何独特的体验？9、对人有何好处？一料多烹多吃多味增选择增推广易拉宝台卡小画册传媒宣传销售人员介绍POP（五）、完美呈现1、专业团队的选择与合作2核心价值的呈现平面制片摄影助理摄影师食品造型翻译修图师文案设计师跟印完稿员餐饮行业中照片的功能的三个层次传递信息吸引顾客传播文化菜式拍摄菜式拍摄的本质是静物拍摄最根本的原则是对你的店铺产生愉悦感不仅仅要让顾客看见，更要问道和尝到照片对菜单设计师的要求对