微生物发酵系统

发酵设备是微生物工程中最重要的设备之一，一个优良的培养装置应设计为具有严密的结构，良好的液体混合性能，高的传质和传热速率，以及可靠的检测及控制仪表，才能获得大的生产效率。

按发酵是否需要氧气把发酵设备分为好氧发酵罐和厌氧发酵罐。但是生产中实际应用的主要以好氧微生物发酵为主，所以好氧发酵罐的种类最多，研究最为透砌。 一、厌氧发酵罐

主要用于酒精、丁醇、乳酸和啤酒等的生产及固定化细胞发酵。装料系数可以达到0.8-0.9。罐体一般为立式圆锥形，用钢板或钢筋混凝土制成，盖及底为碟形或锥形，罐高一般为直径的1-1.5倍。 二．好氧发酵罐

好氧发酵罐通常采用通风和机械搅拌来增加氧的溶解速率，有机肥发酵罐，满足微生物的代谢和产物的积累。

按能量输入的方式，将好氧发酵罐分成三类：内部机械搅拌型，外部液体搅拌型和空气喷射提升式发酵罐。

①内部机械搅拌型发酵罐：有标准式发酵罐（机械搅拌发酵罐或通用式发酵罐），四川发酵罐，伍式发酵罐，机械搅拌自吸式发酵罐等几种类型。

②外部液体搅拌型发酵罐：此类发酵罐是依靠外部循环泵来搅拌发酵液，或是在液体进入发酵罐处装有文丘里管，依靠液体的高速流动，吸入空气，使气液混合。

③空气喷射提升式发酵罐：此类发酵罐是依靠压缩空气作为能量输入，使发酵液上下翻动混合。如高位塔式发酵罐和深井曝气污水处理罐。

产品介绍

  乳制品、酒类发酵过程是一个无菌、无污染的过程，发酵罐采用了无菌系统，避免和防止了空气中微生物的污染，大大延长了产品的保质期和产品的纯正，罐体上特别设计安装了无菌呼吸气孔或无菌正压发酵系统。罐体上设有米洛板或迷宫式夹套，可通入加热或冷却介质来进行循环加热或冷却。发酵罐的容量由300-15000L多种不同规格。发酵罐按使用范围可分为实验室小型发酵罐、中试生产发酵罐、大型发酵罐等。

一、发酵罐实验目的：

   1．了解发酵罐（气升式、搅拌式）的几大系统组成，即空气系统、 蒸汽系统、补料系统、进出料系统、温度系统、在线控制系统。 2．掌握发酵罐空消的具体方法及步骤

3．掌握发酵罐进料及实消的具体方法及步骤 4．掌握发酵罐各系统的控制操作方法 二、实验原理： 1． 蒸汽系统：

三路进汽——空气管路、补料管路、罐体）  

2．温度系统：

(1) 夹套升温：蒸汽通入夹套。

(2) 夹套降温：冷水通入夹套，下进水，上出水。

(3) 发酵过程自动控温系统：热电偶控温，马达循环，发酵罐发酵，只能加热，发酵设定温度低于室温时，由夹套进冷水降温。  

3．空气系统：  

取气口→空压机：往复式油泵获得高脉冲的压缩空气        

粗过滤器：由沙布包裹棉花压实成块状叠加制得，作用是去除部分菌及大部分灰尘                      

（贮气罐）：空压机压缩使气体温度升高，不锈钢发酵罐，经贮气使气体保温杀菌；压缩空气中有油污、水滴，且压力不稳，有一定的脉冲作用，会冲翻后面的过滤介质，贮气后可使油滴重力沉降，减小脉冲。      

（冷却塔）：有降温并稳定作用，同时经旋风分离器进气液分离            

(丝网分离器)：通过附着作用，逐步累积沉降而分离5微米以上的微粒                其作用介质为铜丝网    

(加温器)： 对压缩空气升温，除湿，使湿度达50%-60%