不銹鋼發(fā)酵罐的使用特點

隨著生物化工行業(yè)的的快速發(fā)展，發(fā)酵罐的數(shù)量呈逐年快速增長趨勢。發(fā)酵罐的運行壓力雖然不高，但其容積較大(一般在200-650 M3)，故存在一定的危險性。為保證發(fā)酵罐的安全運行，我們對濟寧市幾家大型企業(yè)的咒臺在用發(fā)酵罐進行了檢驗。通過檢驗發(fā)現(xiàn)，存在的主要問題是不銹鋼封頭拼接焊縫存在不同程度的裂紋，在進行檢驗的32臺發(fā)酵罐中，有8臺存在裂紋，占所檢驗數(shù)量的25% o裂紋深度1-Smm，長度30-100 mm。對這些缺陷如不能及時發(fā)現(xiàn)處理，將會產(chǎn)生嚴重的后果，應(yīng)引起高度重視。

一、發(fā)酵罐的使用特點

     發(fā)酵罐一般為由不銹鋼板(316L)制成的圓筒、橢圓形封頭構(gòu)成，公稱厚度12-16 mm，在工業(yè)上用來進行微生物發(fā)酵。能耐受蒸汽滅菌、有一定操作彈性，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)。是生產(chǎn)谷氨酸、賴氨酸、抗i生素等產(chǎn)品不可缺少的設(shè)備。

     二、不銹鋼發(fā)酵罐裂紋成因分析

     重點檢測項目為:利用滲透探傷檢查筒體縱環(huán)焊縫及封頭拼接焊縫有無裂紋。

     在進行檢驗的32臺發(fā)酵罐中，筒體縱環(huán)焊縫均無裂紋，有8臺封頭拼接焊縫存在裂紋，占所檢驗數(shù)量的25%。裂紋深度1-Smm，長度30-100 mm。經(jīng)分析，裂紋主要是由以下原因形成的:

     1、不銹鋼發(fā)酵罐封頭在冷旋壓成形加工時，會產(chǎn)生一定的殘余應(yīng)力。奧氏體鋼由于導(dǎo)熱性差和線脹系數(shù)大，在約束焊接變形時會殘留較大的焊接應(yīng)力。

     2、在發(fā)酵罐封頭拼接焊縫處，原有咬邊、夾渣等外觀微缺陷，存在一定表面應(yīng)力集中，發(fā)酵罐商家，經(jīng)過幾年在役使用，缺陷處受到拉伸應(yīng)力連續(xù)作用，發(fā)酵罐，缺陷逐漸擴展而形成表面裂紋。

發(fā)酵罐配置通氣裝置的意義是什么？

機械攪拌發(fā)酵罐的利用機械攪拌器的作用，使空氣和發(fā)酵液充分混合，促使氧在發(fā)酵液中溶解，以保證供給微生物生長繁殖、發(fā)酵所需的氧氣。又稱通用式發(fā)酵罐。發(fā)酵設(shè)備中重要、應(yīng)用廣的設(shè)備，是發(fā)酵工業(yè)的心臟，是連接原料和產(chǎn)物的橋梁

通氣裝置是指將無菌空氣導(dǎo)入培養(yǎng)基中的裝置，簡單的通氣裝置是一單孔管，單孔管的出口位于罐的中央，開口向下，以免培養(yǎng)基中固體物質(zhì)在開口處堆積和罐底固形物質(zhì)沉淀。有人曾建議采用多孔環(huán)管作為發(fā)酵罐的通氣裝置，但由于發(fā)酵過程通氣量較大氣泡直徑與通氣量和攪拌有關(guān)，山分布器的孔徑關(guān)系，在強烈攪拌下，實驗證明多孔分布器對氧的傳遞效果并不比單孔管為好，相反還會造成不必要的壓力損失及小孔堵塞的麻煩，故不宜采用。

物料從頂部加料孔進入，然后進行蒸煮、滅菌，物料降溫通過內(nèi)蛇管、外夾套冷卻，罐底進入無菌空氣，發(fā)酵罐就選貝朗生工，從罐頂排出，達到通氣、恒溫要求， 采用軸向攪拌翻料，發(fā)酵罐容積范圍為0 .5～10m3。另一種華東理工大學(xué)的智能生物發(fā)酵罐全容量為50L～5000L， 采用外罐體轉(zhuǎn)動的攪拌方式，物料在罐體內(nèi)邊翻滾邊進行蒸汽滅菌，通過進氣調(diào)節(jié)罐內(nèi)溫度和濕度，轉(zhuǎn)速為0～30rmp ，均為不銹鋼結(jié)構(gòu)。用這類固態(tài)發(fā)酵罐來改革我們傳統(tǒng)的麩曲制備工藝，成功的希望應(yīng)該是很大的。

發(fā)酵罐的罐體與上下填充頭均采用旋壓R角加工，罐內(nèi)壁經(jīng)鏡面拋光處理，無衛(wèi)生死角，而全封閉設(shè)計確保物料始終處一無污染的狀態(tài)下混合、發(fā)酵，發(fā)酵罐供應(yīng)商，設(shè)備配備空氣呼吸孔，人孔等裝置。發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)嚴密，經(jīng)得起蒸汽的反復(fù)滅菌，內(nèi)壁光滑，耐腐蝕性能好，以利于滅菌徹底和減小金屬離子對生物反應(yīng)的影響;在保持生物反應(yīng)要求的前提下，降低發(fā)酵罐能耗。發(fā)酵罐有良好的氣一液一固接觸和混合性能與的熱量、質(zhì)量、動量傳遞性能;有良好的熱量交換性能，以維持生物反應(yīng)適溫度;有可行的管路比例和儀表控制，適用于滅菌操作和自動化控制。

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