發(fā)酵罐作為生物發(fā)酵工業(yè)的核心裝備，其結構設計與應用場景緊密相連，以滿足不同微生物發(fā)酵過程的需求。以下為你詳細闡述：
罐體：
材質：多選用不銹鋼材質，如 304、316 不銹鋼，具備優(yōu)良的耐腐蝕性，能抵御發(fā)酵過程中酸堿介質的侵蝕，確保發(fā)酵液純凈無污染，延長罐體使用壽命。
形狀與尺寸：常見為圓柱體，這種形狀受力均勻，易于制造和安裝。罐體容積大小不一，小型實驗室用發(fā)酵罐可能僅有幾升，而工業(yè)大規(guī)模生產用的可達數十立方米甚至更大，依據生產規(guī)模靈活選擇。
罐體壁厚：依據承受壓力大小設計，承受高壓的罐體壁厚相應增加，以保障在高溫高壓滅菌及發(fā)酵過程中罐體的結構安全，防止破裂泄漏。
攪拌系統：
攪拌槳葉：有多種類型，如渦輪式槳葉能產生高強度的徑向流與軸向流混合，適用于高黏度發(fā)酵液；推進式槳葉則以軸向流為主，混合效率高，動力消耗低，常用于低黏度發(fā)酵液攪拌，促使物料快速均勻分散。
攪拌軸：連接攪拌槳葉與電機，需具備足夠強度與剛性，通常采用不銹鋼材質，表面光潔度高，減少對微生物的附著與損傷，部分設計為空心軸，便于安裝溫度傳感器等部件，實現對發(fā)酵過程實時監(jiān)測。
電機與減速機：電機提供攪拌動力，根據發(fā)酵罐大小及工藝要求，功率從幾百瓦到幾十千瓦不等；減速機調節(jié)攪拌轉速，實現精準的轉速控制，轉速范圍一般在幾十轉到上千轉每分鐘，滿足不同發(fā)酵階段對混合強度的需求。
通氣系統：
空氣過濾器：采用多層過濾介質，如玻璃纖維、活性炭、超濾膜等，過濾精度可達 0.2 - 0.45μm，確保進入發(fā)酵罐的空氣無菌，防止雜菌污染發(fā)酵液，保障發(fā)酵過程順利進行。
空氣壓縮機：為通氣提供氣源，產生足夠壓力使空氣克服發(fā)酵液阻力、管道阻力等進入罐內，壓力一般控制在 0.1 - 0.3MPa，依據發(fā)酵工藝與罐體深度調節(jié)，保證罐內溶氧充足。
分布器：位于罐底，將通入的空氣均勻分散成微小氣泡，增大空氣與發(fā)酵液接觸面積，常見的有環(huán)形分布器、多孔板分布器等，提升氧氣傳遞效率，促進微生物有氧呼吸。
加熱與冷卻系統：
夾套：環(huán)繞罐體外側，形成封閉空間，可通入熱水或蒸汽加熱，冷水或冷凍鹽水冷卻，結構簡單，傳熱效率相對較低，適用于小型或對溫度控制精度要求不高的發(fā)酵罐。
盤管：在罐體內盤旋布置，與發(fā)酵液直接接觸，傳熱面積大，傳熱效率高，能快速實現升溫降溫，但安裝維修相對復雜，對盤管材質耐腐蝕性要求高，常用于大型發(fā)酵罐或對溫度敏感的發(fā)酵工藝。
溫度控制系統：通過溫度傳感器實時監(jiān)測罐內溫度，反饋至控制器，控制器自動調節(jié)加熱或冷卻介質的流量、流速，精準控制發(fā)酵溫度在設定范圍內，溫度控制精度可達 ±0.5℃ - ±1℃。
測控系統：
傳感器：除溫度傳感器外，還有 pH 傳感器，采用玻璃電極或離子敏感場效應晶體管（ISFET）原理，實時測定發(fā)酵液酸堿度；溶氧傳感器利用極譜法或熒光法，監(jiān)測溶解在發(fā)酵液中的氧氣含量，為發(fā)酵過程調控提供關鍵參數依據。
控制系統：基于可編程邏輯控制器（PLC）或集散控制系統（DCS）搭建，接收傳感器信號，經運算處理后，自動調控攪拌速度、通氣量、加熱冷卻功率等，部分先進系統還具備遠程監(jiān)控、數據存儲分析功能，便于工藝優(yōu)化與故障診斷。
進出料系統：
食品發(fā)酵領域：
酸奶發(fā)酵：利用乳酸菌在發(fā)酵罐中發(fā)酵牛奶，嚴格控制溫度在 40 - 45℃、pH 在 4.5 - 5.5，經數小時發(fā)酵，牛奶中的乳糖轉化為乳酸，蛋白質凝固，形成酸奶口感與風味，同時提高營養(yǎng)價值，滿足市場對健康乳制品的需求。
啤酒釀造：麥芽汁在發(fā)酵罐中經酵母發(fā)酵，前期需控制溫度在 10 - 15℃促進酵母生長繁殖，后期升溫至 18 - 22℃加速酒精生成，發(fā)酵過程約 7 - 14 天，期間通過通氣系統精準調控溶氧，使啤酒具有豐富泡沫、醇厚香氣和適宜酒精度。
生物制藥領域：
抗生素生產：如青霉素生產，產黃青霉在發(fā)酵罐內利用特定培養(yǎng)基生長，精確控制溫度 25 - 28℃、pH 6.5 - 7.0、溶氧等參數，經 4 - 6 天發(fā)酵，微生物代謝產生青霉素，后續(xù)經提取、純化制成藥品，挽救無數生命，是現代醫(yī)學基石之一。
疫苗制備：利用發(fā)酵罐培養(yǎng)病毒或細菌，如流感疫苗用雞胚細胞培養(yǎng)流感病毒，在適宜溫度、營養(yǎng)供給下，病毒大量增殖，再經滅活、裂解等工藝制成疫苗，為全球免疫接種提供保障，防控傳染病傳播。
生物化工領域：
酶制劑制造：通過發(fā)酵罐培養(yǎng)黑曲霉、枯草芽孢桿菌等微生物，使其分泌淀粉酶、蛋白酶等酶類，以生產淀粉酶為例，控制發(fā)酵罐溫度 30 - 35℃、pH 5.0 - 6.5，發(fā)酵 3 - 5 天，收集發(fā)酵液后經分離提純得到高活性淀粉酶，廣泛應用于食品、造紙、紡織等工業(yè)，降低生產成本，提高生產效率。
生物基材料合成：如聚羥基脂肪酸酯（PHA）生產，微生物在發(fā)酵罐內利用碳源合成 PHA，經優(yōu)化發(fā)酵條件，可提高 PHA 產量與質量，為開發(fā)綠色可降解材料提供技術支撐，緩解塑料污染問題。
環(huán)境工程領域：
污水處理：在活性污泥法中，利用發(fā)酵罐原理的曝氣池，培養(yǎng)好氧微生物，控制水溫 20 - 30℃、溶解氧 2 - 4mg/L，微生物分解污水中的有機物、氮磷等污染物，實現污水凈化，達標排放或回用，保障水環(huán)境質量。
有機垃圾處理：將廚余垃圾等有機廢棄物投入發(fā)酵罐，調節(jié)碳氮比、水分等條件，利用微生物進行厭氧發(fā)酵，產生沼氣作為能源回收利用，剩余沼渣制成有機肥料，實現垃圾減量化、資源化、無害化處理，推動循環(huán)經濟發(fā)展。
本廠閑置二手機械式攪拌發(fā)酵罐
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