发酵罐设备

随着生物发酵生产的发展，新工艺新技术不断被采用。特别是生物发酵采用大种量、大风量，流加糖连续上罐发酵工艺．使原传统的发酵罐显露不足，难以满足发酵新工艺的要求。也不适应节能降耗发酵大生产的需要。下文将以谷氨酸发酵为例，对发酵罐结构及其附件进行探讨。 
2 发酵罐的高径比。
2．1 发酵罐高度 
　　适当的发酵液柱，使空气在发酵液中有一定的停留时间，能提高液体中的溶解氧，有利于发酵产酸。但随着发酵液柱的提高。发酵罐空气的进口压力必须提高。且进气压力应大于发酵液柱静压加上发酵罐压，这样空压机的出口压力也随之提高，电耗增加；另发酵罐高度提高，进罐物料输送提升高度增加，电耗相对增加，而罐体稳定性减小，容易晃动。发酵厂房高度增加，造价增大.近年新建发酵罐容积趋向大型化,从100 罐到250罐、660罐，甚至更大.但综合考虑,发酵罐直捅高度不宜过高,以不超过14m为宜.
2．2 高径比H／￠
　　当发酵罐高度限定在一定范围内．发酵罐容积增大，罐径随之增大，H／￠减少,发酵罐由细长型逐变为矮胖型。一般H／￠控制在3之内为宜.
3 冷却面积
　　发酵工艺由小种量一次性糖发酵改变为大种量流加糖发酵；种量比过去增加4-6倍,发酵高峰发热量明显增加,发酵罐冷却面积需相应增加,在未采用冷冻水冷却情况下，冷却面积设置一般为发酵罐体积1.5-1.8倍为宜。冷却管布置可由内列管，内盘管和罐壁外盘管根据发酵罐大小和冷却水质情况，进行不同组合排布。合理利用罐体空间，满足发酵冷却需要，同时节约水资源。
4 搅拌
4．1 搅拌档数
　　传统发酵罐搅拌大多为多档搅拌，以达到发酵溶氧要求。但有关试验得出，满足发酵液中溶氧水平，主要取决于发酵罐底档搅拌气液混合效果。经改进搅拌器结构形式，在罐底部使气液充分混合，使气泡直径微型化，达到乳化状态，提高溶解氧。这样搅拌档数可减少，由三挡、四档减至二档或一档。也能满足发酵要求，使电耗大幅度下降，节电30％-50％。
4.2、搅拌器结构
　　传统搅拌器一般为三弯叶、四弯叶和六弯叶轮。为使发酵液溶解氧水平提高，搅拌叶轮，从少叶向多叶（八弯叶、十弯叶等）设计，叶片设计.
成既有径向流又有轴向流的混合流型复合式叶片,以提高混合乳化强度,利于发酵生产。 
4．3 特殊混合器
　　利用压缩空气的推动力释放能量，使气液混合乳化，提高溶氧，节约能源。目前已有类型：（1）喷环式射流混合器;（2）旋流式混合器;（3）静混合器等,对发酵产出、节能均有较好效果。
5 传动 
5．1 搅拌转速
　　为适应发酵工艺节能需要，电机采用变频器调速。发酵罐转速由传统的固定变为可调，可节约用电20％—25％。
5．2 轴承 
　　为消除轴磨损，采用稳定器代替中间轴承和底轴承，可以减少制造和维修费用。
6 尾气回收装置 
　　大种量,大风量,风量在1:0.3左右时，在混合器及搅拌的作用下，发酵液乳化，气含率增大液位升高，产生泡沫多，使发酵液产生雾沫夹带随排气带出，造成尾气逃料，污染环境影响发酵。尾气采用旋击分离器代替传统的旋风分离器回收料液回流至发酵罐,使发酵放罐体积提高6％—15％，发酵消泡剂用量减少1／3左右，有利于提取得率提高。
7 进出管道
　　发酵罐进出管道口径大小，影响物料的流动阻力和进出料的速度时间。进料管、出料管、接种管及流加糖管口径应比原配置适当增大，以减少进出料时间，缩短发酵全程周期，提高发酵批次强度。进气管、排气管口径设置也应增大，以适应风量变化，减少阻力，降低空压机负荷节约能源.
8 小结
　　节能发酵罐是具有较大容积，大冷却面积，转速可调，气液混合性好，溶氧水平高，单位体积发酵强度大,节电节水,维修费用低,能适应新工艺需要的新型发酵罐。