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卧式发酵罐是一种常见的工业发酵设备,主要用于生物发酵过程中的微生物培养和产物生成。它与其他类型的发酵罐(如立式发酵罐)相比,具有独特的设计特点和应用优势。以下是卧式发酵罐的主要特点:
1. 结构特点
长轴搅拌 :
卧式发酵罐通常采用水平安装的搅拌轴,这种设计使得搅拌器能够更均匀地混合发酵液。
搅拌轴长度较长,可以覆盖更大的体积,适合大规模生产。
罐体形状 :
罐体呈圆柱形或椭圆形,卧式布置,占地面积较大,但高度较低。
结构设计上通常采用模块化和标准化,便于安装和维护。
2. 混合效率高
卧式发酵罐的搅拌系统能够有效减少死角区域(即搅拌不到的地方),从而提高混合均匀性。
搅拌器类型多样,如桨叶式、涡轮式或推进式,可以根据发酵工艺需求选择合适的搅拌方式。
3. 容积利用率高
卧式设计的罐体长度较长,适合处理较大的发酵体积(通常用于万吨级以上的生产)。
在相同占地面积下,卧式发酵罐的装料率更高。
4. 易于清洗和维护
卧式结构使得内部空间更加开放,便于清洗和维修操作。
可以通过旋转或拆卸搅拌轴等方式进行内部检查和维护。
5. 传热性能
卧式发酵罐的表面积与体积比相对较小,因此在传热效率上可能不如立式发酵罐。
对于需要严格控温的发酵过程(如高密度培养或放热反应),通常需要配备高效的冷却系统。
6. 适用范围广
卧式发酵罐适用于多种发酵工艺,包括液体发酵 、固体发酵 (通过添加液体介质)以及半固体发酵 。
常见于啤酒酿造、乳酸菌发酵、酵母培养、抗生素生产等领域。
7. 占地面积大,空间利用率低
卧式设计的罐体长度较长,占用厂房面积较大,可能需要更高的厂房层高。
对于小规模或实验室级别的发酵,卧式发酵罐的应用较少。
8. 安装和基础要求
卧式发酵罐需要较大的安装空间,并对地基有一定的承载力要求。
罐体通常固定在支座上,需考虑抗震和防振动设计。
9. 自动化控制
现代卧式发酵罐通常配备自动控制系统,用于实时监测和调节温度、pH值、溶氧量等关键参数。
可以实现无人值守或半自动化操作,提高生产效率和产品质量。
总结
卧式发酵罐的主要特点是混合均匀性好、容积利用率高、易于清洗维护 ,适合大规模工业发酵生产。然而,其占地面积大、传热效率相对较低等缺点可能限制其在某些特定场景中的应用。选择卧式发酵罐时,需要综合考虑工艺需求、生产规模和场地条件等因素。