實(shí)驗室發(fā)酵罐指實(shí)驗室上用來(lái)進(jìn)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。在設計和加工中應注意結構嚴密，合理。實(shí)驗室發(fā)酵罐能耐受蒸汽滅菌、有一定操作彈性、內部附件盡量減少、物料與能量傳遞性能強，并可進(jìn)行一定調節以便于清洗、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(shí)驗室發(fā)酵罐廣泛應用于乳制品、飲料、生物工程、制藥、精細化工等實(shí)驗。
實(shí)驗室發(fā)酵罐的具體結構：
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(shí)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(guò)大的變形。其中，強度是主要的問(wèn)題。
2、內筒
發(fā)酵罐內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(huì )產(chǎn)生巨大的附加應力，受力情況較差相當于舊式的無(wú)折邊錐形封頭和球面形封頭。但是由于內外筒工作中溫度相關(guān)不大，物料相近。所以?xún)韧矌缀醪皇芰?，無(wú)需考慮強度闖題。
發(fā)酵罐內筒的材料應選擇不銹鋼。因為內筒工作時(shí)接觸菌種，如果有銹的話(huà)，會(huì )污染菌種。
3、液位計
發(fā)酵罐液位計的作用是觀(guān)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(guò)程中會(huì )有大量的水蒸汽產(chǎn)生從而使筒內壓力持續升高，物料的沸點(diǎn)也會(huì )隨之上升造成過(guò)熱，所以需要開(kāi)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(kāi)、閉都比較迅速，而且不會(huì )生銹造成污染。
6、安全閥
發(fā)酵罐內筒的物料含有大量固體顆粒且在加熱時(shí)易起泡，有可能會(huì )造成放氣閥的堵塞，所以需要設置安全閥。安全閥的開(kāi)啟壓力設置在設計壓力的1.05～1.1倍。
7、進(jìn)氣管
酵母菌屬于兼性厭氧性性生物，菌絲在進(jìn)行物質(zhì)代謝的同時(shí)伴隨著(zhù)能量代謝的進(jìn)行。所以在菌絲的整個(gè)生長(cháng)過(guò)程中都應有一定的氧通氣量。有些物料的粘度不大，如果進(jìn)行機械攪拌，效果不是很理想，而且攪拌器的會(huì )增加成本。因此，發(fā)酵罐下設進(jìn)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(cháng)過(guò)程中出現停電而使壓縮機停轉，則物料會(huì )從進(jìn)氣管回流，從而造成菌種與外界接觸被污染。因此，在進(jìn)氣管外，外接止回閥。
8、出料管
由于發(fā)酵罐封閉，內部不易清洗，所以出料管接于內筒的下方，這樣可以避免培養基殘余在罐內滋生雜菌。
出料管排料時(shí)，由于發(fā)酵罐內部壓力要大于外部壓力，所以有很大的推動(dòng)力。但是，當罐內壓力降低到一定程度時(shí)，推動(dòng)力會(huì )幾乎消失。此時(shí)，生成的菌絲球很容易堵塞出料管上的閥門(mén)，所以，在出料管上適合采用球閥一類(lèi)孔徑較大的閥門(mén)。
9、攪拌系統
發(fā)酵罐的攪拌系統多種多樣，首要作用是發(fā)酵液通過(guò)攪拌流動(dòng)，增加氣液交換的機會(huì )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(yíng)養物質(zhì)的吸收和代謝物的分散。
各類(lèi)發(fā)酵罐的攪拌側重不同，攪拌器可以使被攪拌的液體產(chǎn)生軸向流動(dòng)和徑向流動(dòng)，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(dòng)，根據發(fā)酵罐的容積，在同一攪拌軸上常配置多個(gè)攪拌葉槳。
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