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发酵罐
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100发酵罐使用说明

一、概述 

该系统发酵罐是通用型机械搅拌罐采用无级变速调节搅拌转速。广泛用于有机酸、酵母、酶制剂、维生素等生物制品的生产。 

二、系统组成 

该系统发酵罐可由种子罐、发酵罐、补料罐、碱罐、泡滴罐、空气除菌过滤系统、蒸汽灭菌系统、温度控制系统、PH测量系统、溶解氧测量系统、微机控制系统

等部分组成。各系统的流程及工作参数如下 

1. 空气除菌过滤系统 

无油空气压缩机(0.50.6 Mpa) 

贮气罐 

有油空气压缩机(0.50.6 Mpa)→油水分离器 

一级预过滤 →冷干机→二级预过滤 → 三级预过滤 → 减压阀(0.25 

0.3Mpa)→ 

除菌过滤器1→种子罐 

总除菌过滤器 

除菌过滤器2→发酵罐 

2. 蒸汽灭菌系统 

种子罐、发酵罐灭菌 0.3MPa 

蒸汽锅炉 

减压阀(≤0.13 Mpa)→蒸汽过滤器 

除菌过滤器1 

除菌过滤器2  

3. 温度控制系统 

种子罐夹套 

控温水箱→循环水泵→  

发酵罐夹套  

4. PH测量系统 

发酵罐PH电极→仪表显示→微机采集→数据查询、曲线分析 

5. 溶解氧测量系统 

发酵罐溶解氧电极→仪表显示→微机采集→数据查询、曲线分析 

6. 消泡系统 

发酵罐泡沫传感器→反馈给微机→报警 

三、主要技术参数 

1. 种子罐  灭菌压力≤0.15Mpa  工作压力0.050.07Mpa  

灭菌温度121℃125℃ 

2. 发酵罐  灭菌压力≤0.15 Mpa 工作压力0.050.07Mpa  

灭菌温度121℃125℃ 

3. 碱罐 灭菌压力≤0.15 Mpa 工作压力0.050.07Mpa  

灭菌温度121℃125℃ 

4. 消泡罐 灭菌压力≤0.15 Mpa 工作压力0.050.07Mpa  

灭菌温度121℃125℃ 

5. 进罐空气压力 种子罐、发酵罐、0.25MPa。 

6. 空压机 容积排气量 m3/min 

(无油)排气压力 0.6MPA

7控温水箱电功率  Kw 

8. 水循环泵 功率 Kw  流量 m3/h 

9. 转速 无级调速  rpm 

10. PH值仪表显示并记录 

11. 溶解氧值仪表显示并记录 

12. 罐温仪表显示并记录 

四、使用前的技术准备 

1. 上岗前的技术培训SFM—2000L等发酵罐是机电一体化的设备因此操作人员上岗前必须进行技术培训使他们熟悉整个系统的工作原理、管路、阀门

的操作程序并对空压机蒸汽锅炉、变频电机等设备能正确操作使用。未经培训的人员不得单独上岗操作。 

2. 设备使用之前应先检查电源是否正常空压机、微机控制系统、循环水系统是否能正常工作。 

3. 检查系统上的阀门、接头及紧固螺钉是否拧紧。 

4. 开动空压机用0.15Mpa压力检查种子罐、发酵罐、过滤器、管路、阀门的密封性能是否良好。 

5. 对温度仪、调速电机电容涡街流量计应根据使用说明书进行检查、校正。 

6. 上岗人员对上述各项必须能熟练操作。 

五、空消 

在投料前气路、料路、种子罐、发酵罐、碱罐、消泡罐必须用蒸汽进行灭菌,消除所有死角的杂菌保证系统处于无菌状态。 

1. 空气管路的空消 

(1) 空气管路上有三级预过滤器冷干机和除菌过滤器。预过滤器和冷干机不能用蒸汽灭菌因此在空气管路通蒸汽前,必须将通向预过滤器的阀门关闭使蒸

汽通过减压阀、蒸汽过滤器然后进入除菌过滤器。 

(2) 除菌过滤器的滤芯不能承受高温高压因此蒸汽减压阀必须调整在0.13Mpa不得超过0.15MPa。 

(3) 空消过程中除菌过滤器下端的排气阀应微微开启排除冷凝水。 

(4) 空消时间应持续40分钟左右当设备初次使用或长期不用后启动时,最好采用间歇空消即第一次空消后隔35小时再空消一次以便消除芽孢。 

(5) 经空消后的过滤器应通气吹干约2030分钟然后将气路阀门关闭。 

2. 种子罐、发酵罐、碱罐及消泡罐空消 

(1) 种子罐、发酵罐、碱罐及消泡罐是将蒸汽直接通入罐内进行空消。 

(2) 空消时应将罐上的接种口排气阀及料路阀门微微打开,使蒸汽通过这些阀门排出,同时保持罐压为0.130.15Mpa。 

(3) 空消时间为30-40分钟特殊情况下可采用间歇空消。 

(4) 种子罐、发酵罐、碱罐及消泡罐空消前应将夹套内的水放掉。 

(5) 空消结束后,应将罐内冷凝水排掉,并将排空阀门打开防止冷却后罐内产生负压、损坏设备。 

(6) 空消时,溶氧、PH电极取出,可以延长其使用寿命。 

六、实消 

实消是当罐内加入培养基后用蒸汽对培养基进行灭菌的过程种子罐、碱罐、消泡罐和发酵罐实消的操作过程相同。 

1 空消结束后应尽快将配好的培养基从加料口加入罐内此时夹套内应无冷却水。

2. 培养基在进罐之前应先糊化一般培养基的配方量以罐体全容积的70左右计算(泡沫多的培养基为65左右泡沫少的培养基可达7580)考虑到冷凝水和接种量因素加水量为罐体全容积的50左右加水量的多少与培养基温度和蒸汽压力等因素有关需在实践中摸索。 

3. 先开启机械搅拌装置使罐内物料均匀混合转速50100rpm。 

4. 打开夹套蒸汽阀、排汽阀对罐内培养基预热当罐内温度升到90℃时关闭夹套进汽阀打开罐内所有进汽阀通入蒸汽。当罐温上升到105℃时缓缓打开排汽阀将罐顶冷空气排掉持续五分钟后关闭排汽阀。 

5. 当罐压升至0.12Mpa温度升到121—123℃时控制蒸汽阀门开度保持罐压不变30分钟后停止供汽。 

6. 打开冷却水的进排阀门在夹套内通水冷却当罐内压力降至0.05Mpa时微微开启排气阀和进气阀进行通气搅拌加速冷却速度并保持罐压为0.05Mpa直到罐温降至接种温度。 

七、种子罐接种、培养  

1. 本设备采用火焰封口接种接种前应事先准备好酒精棉花、钳子、镊子和接种环。 

2. 菌种装入三角烧瓶内接种量根据工艺要求确定。 

3. 将酒精棉花围在接种口周围点燃用钳子或铁棒拧开接种口,此时应向罐内通气,使接种口有空气排出。 

4. 将三角瓶的菌种在火环中间倒入罐内。 

5. 将接种口盖在火焰上灭菌后拧紧。 

6. 接种后即可通气培养罐压保持在0.05Mpa。 

八、移种 

1. 本设备采用压差移种即在种子罐压力大于发酵罐压力的条件下将种子转移到发酵罐内。 

2. 发酵罐经实消冷却到接种温度后即可移种。 

3. 移种前,对移种管路,阀门用蒸汽灭菌20分钟。 

4. 移种时,种子罐保持0.08Mpa,发酵罐保持0.03Mpa打开移种管路上的阀门,种子在压差作用下,由种子罐转入发酵罐。 

5. 移种结束后对移种管路需用蒸汽冲洗干净。 

6. 移种结束后,应立即清洗种子罐防止发酵料凝结在管路、阀门及罐壁上。 

九、发酵罐的培养  

1. 种子接入发酵罐后,即可进行控温培养罐压一般控制在0.05Mpa转速根据各自工艺要求而定。 

2. 发酵温度根据工艺要求而定,通过调节循环水的温度来控制发酵温度当环境温度高于发酵温度时用冷水降温。 

3. 发酵液的PH值是根据工艺要求而定,当需要调整PH值时逐步加入酸碱液直至所需PH值。 

4. 在发酵中途要取样检查时,可通过取样口取样。取样前取样管路阀门需用蒸汽灭菌,防止杂菌污染而引起误导,取样结束后同样要用蒸汽冲洗取样管道阀门。 

十、出料 

1本设备的出料是利用罐压将发酵液从出料管道排出根据发酵液的浓度罐压可控制在0.05-0.1Mpa。 

2. 出料后取出溶氧、PH仪,进行清洗保养。 

3. 出料结束后应立即放水清洗发酵罐及料路管道阀门,并开动空压机向发酵罐供气并搅拌将管路中的发酵液冲洗干净。 

十一. 维修与保养  

1. 安置设备的环境应整洁、干燥、通风良好,水、汽不得直接泼到电器上。 

2. 设备启用之后必须及时清洗防止发酵液干结在发酵罐及管路、阀门内。 

3. 各类仪表应按规定要求保养存放 压力表、安全阀、温度仪每年应校准一次。 

4. 设备停止使用时应清洗、吹干。过滤器的滤芯应取出清洗、凉干、妥善保管、法兰压紧螺母应松开,防止密封圈永久变形。 

十二. 特别注意事项 

1. 在发酵过程中,严禁将过滤器的排水阀突然打开而引起发酵液倒流。 

2. 当突然停电时,应迅速关闭发酵罐及空气系统进排气阀保持罐压和空气系统不造成负压。 

3. 除菌过滤器蒸汽灭菌时压力不得超过0.15Mpa。 

4. 空消、实消时,夹套内的水应放空,实消冷却时,罐压不能降到0。


发酵罐发酵工艺及设备配置

单位名称:泰安市奔腾机械制造有限公司

地    址:泰安市高新技术开发区赵庄工业园

电    话:0538-8225868

传    真:0538-8220868

联 系 人 :王庆杰   13905386786


发酵罐概述  

  发酵罐,指用来进行微生物发酵的装置,其主体一般用不锈钢板制造。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。其容积小型的在几升到几十升中间,大型的在几立方米至数百立方米。在设计和加工中应注意结构严密,科学、合理。

发酵罐广泛应用于乳制品、饮料、生物工程、制药、精细化工等行业,罐体设有夹层、保温层,可加热、冷却、保温。罐体与上下填充头(或锥形)均采用旋压R角加工,罐内壁经镜面抛光处理,无卫生死角,而全封闭设计确保物料始终处一无污染的状态下混合、发酵,设备配备空气呼吸孔,CIP清洗喷头,人孔等装置。

发酵罐电气控制部分,能使生产过程程序半自动化或自动化,甚至智能化。能使生产过程更直观,更简单,缩短生产周期,使生产过程中更安全、更准确,能节省生产成本,提高劳动生产率。

原理

用PLC控制整个生产过程。

部件构成

此200L发酵系统,包括200L发酵罐、无菌空气过滤系统、发酵过程自动控制系统、附属设备、管道阀门系统,是集机械和控制一体化的项目。

它涉及以下几个方面, 空气循环、物料循环、电气控制等等,下面分别介绍说明。

第一部分 空气循环( 用户自购或选购)

空气流程图

无油空压机将洁浄空气压缩到空气贮罐,减压至0.30Mpa后送到空气总过滤器和空气精过滤器,出来的无菌空气通到发酵罐。



第二部分 物料循环(含管路部分)

1、物料系统流程图

物料经配料罐按比例配好后装入发酵罐,实消后即可接种发酵。补料瓶装入料液消毒灭菌,然后通过蠕动泵流加至发酵罐


2、管路系统流程图



3、 管路设备清单(用户自购或选购)

第三部分 电气控制部分
1、上位机 下位机系统示意图




发酵系统配置清单(按200L举例说明,仅供参考)
200L发酵罐电气系统配置清单



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