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机械搅拌发酵罐和气升式发酵罐哪个效果更好

发布时间:2018-4-25 8:52:52 来源: 浏览次数:
摘要:如机械搅拌 发酵罐、气升式 发酵罐、动 植物细胞培养反应器,蒸发结晶设备、蒸馏设备等的设计实践,对我们进行一次生化过程发酵设备设计的基本训练,使我

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 如机械搅拌 发酵罐、气升式 发酵罐、动 植物细胞培养反应器,蒸发结晶设备、蒸馏设备等的设计实践,对我们进行一次生化过程发酵设备设计的基本训练,使我们初步掌握发酵设备设计的基本步骤和主要方法,树立正确的设计思想和实事求是,严肃负责的工作作风,为今后从事实际设计工作打下基础机械搅拌生物反应器的型式  通用式机械搅拌生物反应器,其主要结构标准如下: ①高径比:H/D=1.7-4.0  ②搅拌器:六弯叶涡轮搅拌器,Di:di:L:B=20:15:5:4 ③搅拌器直径:Di=D/3 ④搅拌器间距:S=(0.95-1.05)D  ⑤最下一组搅拌器与罐底的距离:C=(0.8-1.0)D  ⑥挡板宽度:B=0.1D,当采用列管式冷却时,可用列管冷却代替挡板 (2)、反应器用途  用于味精生产的各级种子罐或发酵罐,有关设计参数如下: ①装料系数:种子罐0.50-0.65 发酵罐0.65-0.8  ②发酵液物性参数:密度1080kg/m3 粘度2.0×10-3N.s/m2 导热系数0.621W/m.℃ 比热4.174kJ/kg.℃  ③高峰期发酵热3-3.5×104kJ/h.m3  ④溶氧系数:种子罐5-7×10-6molO2/ml.min.atm 发酵罐6-9×10-6molO2/ml.min.atm ⑤标准空气通风量:种子罐0.4-0.6vvm 发酵罐0.2-0.4vvm (3)、冷却水及冷却装置 冷却水:地下水18-20℃ 冷却水出口温度:23-26℃ 发酵温度:32-33℃  冷却装置:种子罐用夹套式冷却,发酵罐用列管冷却发酵罐主要由罐体和冷却列管,以及搅拌装置,传动装置,轴封装置,人孔和其它的一些附件组成。这次设计就是要对25M3通风发酵罐的几何尺寸进行计算;考虑压力,温度,腐蚀因素,选择罐体材料,确定罐体外形、罐体和封头的壁厚;根据发酵 微生物产生的发酵热、发酵罐的装液量、冷却方式等进行冷却装置的设计、计算;根据上面的一系列计算选择适合的搅拌装置,传动装置,和人孔等一些附件的确定,完成整个装备图,完成这次设计。生产能力、数量和容积的确定 ①发酵罐容积 V=25m³  ②生产能力计算:现每天产99%纯度的味精2t ,谷氨酸发酵周期为48h(包括发酵罐清洗、灭菌、进出物料等辅助操作时间),则每天需糖化液体积为V 。每天产纯度为99%的味精2t,每吨100%的味精需糖液15.66m³。  V =15.66×2×99%=31m³  设发酵罐填充系数φ=70%,则每天需要发酵罐的总容积为V (发酵周期为48h) V = V /φ=31/0.7=44.3m³  ③发酵罐个数的确定:计算发酵罐容积时有几个名称需明确。  a、 装液高度系数,指圆筒部分高度系数,封底则与冷却管、辅助设备体积相抵消。 b、公称容积,指罐的圆柱部分和底封头容积之和,并圆整为整数。 c、罐的全容积,指罐的圆柱部分和两封头容积之和。 本次设计所需发酵罐个数为:N= =3.5个 取圆整得:N=4个  实际产量验算: =677.42t/a  富裕量: =12.9% 能满足产量要求。主要尺寸计算 发酵罐全体积为V =25m³  椭圆形封头体积:V = 式中: -椭圆封头的直边高度,m =0.05m -椭圆封头短半轴长度, = 而,V = ≈ =25 将H/D=2代入上式得:D=2.4m,H=2D=4.8m V = ≈2m³ 6  公称体积V = V -V =25-2=23m³ 验算全容积 V : V =V +2 V = = ≈25.7  (3) 冷却面积的计算:为了保证发酵罐在最旺盛、微生物消耗基质最多以及环境气温最高时也能冷下来,必须按发酵生成热量高峰、一年中最热的半个月的气温下,冷却水可能达到最高温度的恶劣条件下,设计冷却面积。  计算冷却面积使用牛顿传热定律公式,即:F= 发酵过程的热量计算有许多方法,但在工程计算时更可靠的方法仍然是实际测得的每1m³发酵液在每1h传给冷却器的最大热量。


发酵罐的几大系统组成都有什么效果在下一篇继续做详细介绍,如需了解更多,请持续关注。
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