實驗室發(fā)酵罐指實驗室上用來進行微生物發(fā)酵的裝置。其主體一般為用不銹鋼板制成的主式圓筒，其容積較小。在設(shè)計和加工中應(yīng)注意結(jié)構(gòu)嚴(yán)密，合理。實驗室發(fā)酵罐能耐受蒸汽滅菌、有一定操作彈性、內(nèi)部附件盡量減少、物料與能量傳遞性能強，并可進行一定調(diào)節(jié)以便于清洗、減少污染，適合于多種產(chǎn)品的生產(chǎn)以及減少能量消耗。實驗室發(fā)酵罐廣泛應(yīng)用于乳制品、飲料、生物工程、制藥、精細(xì)化工等實驗。
實驗室發(fā)酵罐的具體結(jié)構(gòu)：
1、外筒
發(fā)酵罐外筒是作為水的容器，對它的主要要求是有一定的強度和剛度，能夠承受加熱時產(chǎn)生的飽和蒸汽的壓力而不破壞、能承受住容器和水的重力而不產(chǎn)生過大的變形。其中，強度是主要的問題。
2、內(nèi)筒
發(fā)酵罐內(nèi)筒只有下端采用了封頭，上端與外筒的上封頭焊接在一起。對于壓力容器而言，這種焊接方式會產(chǎn)生巨大的附加應(yīng)力，受力情況較差相當(dāng)于舊式的無折邊錐形封頭和球面形封頭。但是由于內(nèi)外筒工作中溫度相關(guān)不大，物料相近。所以內(nèi)筒幾乎不受力，無需考慮強度闖題。
發(fā)酵罐內(nèi)筒的材料應(yīng)選擇不銹鋼。因為內(nèi)筒工作時接觸菌種，如果有銹的話，會污染菌種。
3、液位計
發(fā)酵罐液位計的作用是觀察外筒的水位高低，一般用玻璃管式液位計。
4、加料口
發(fā)酵罐加料口與內(nèi)筒相連。為了加入菌種的滅菌效果，直徑一般不大，且要求有良好的密封，一般使用焊接短接管并加工外螺紋，上配以旋蓋。
5、放氣閥
發(fā)酵罐在加熱過程中會有大量的水蒸汽產(chǎn)生從而使筒內(nèi)壓力持續(xù)升高，物料的沸點也會隨之上升造成過熱，所以需要開啟放氣閥放氣。放氣閥采用銅制或不銹鋼制球閥，因為這樣開、閉都比較迅速，而且不會生銹造成污染。
6、安全閥
發(fā)酵罐內(nèi)筒的物料含有大量固體顆粒且在加熱時易起泡，有可能會造成放氣閥的堵塞，所以需要設(shè)置安全閥。安全閥的開啟壓力設(shè)置在設(shè)計壓力的1.05～1.1倍。
7、進氣管
酵母菌屬于兼性厭氧性性生物，菌絲在進行物質(zhì)代謝的同時伴隨著能量代謝的進行。所以在菌絲的整個生長過程中都應(yīng)有一定的氧通氣量。有些物料的粘度不大，如果進行機械攪拌，效果不是很理想，而且攪拌器的會增加成本。因此，發(fā)酵罐下設(shè)進氣管，與小型空氣壓縮機相連，這樣既起到攪拌的作用，又能輸送新鮮空氣。但是，如果在菌絲生長過程中出現(xiàn)停電而使壓縮機停轉(zhuǎn)，則物料會從進氣管回流，從而造成菌種與外界接觸被污染。因此，在進氣管外，外接止回閥。
8、出料管
由于發(fā)酵罐封閉，內(nèi)部不易清洗，所以出料管接于內(nèi)筒的下方，這樣可以避免培養(yǎng)基殘余在罐內(nèi)滋生雜菌。
出料管排料時，由于發(fā)酵罐內(nèi)部壓力要大于外部壓力，所以有很大的推動力。但是，當(dāng)罐內(nèi)壓力降低到一定程度時，推動力會幾乎消失。此時，生成的菌絲球很容易堵塞出料管上的閥門，所以，在出料管上適合采用球閥一類孔徑較大的閥門。
9、攪拌系統(tǒng)
發(fā)酵罐的攪拌系統(tǒng)多種多樣，首要作用是發(fā)酵液通過攪拌流動，增加氣液交換的機會以提高溶氧值，其次使發(fā)酵液充分混和，并使液體中的固形物料保持均勻的懸浮狀態(tài)，有利于營養(yǎng)物質(zhì)的吸收和代謝物的分散。
各類發(fā)酵罐的攪拌側(cè)重不同，攪拌器可以使被攪拌的液體產(chǎn)生軸向流動和徑向流動，不同的葉槳所產(chǎn)生的液體流向差別很大。為了使發(fā)酵液充分地被攪動，根據(jù)發(fā)酵罐的容積，在同一攪拌軸上常配置多個攪拌葉槳。
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