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签到天数: 1941 天 连续签到: 2 天 [LV.Master]伴坛终老
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一、概述$ L% u) y' p! C( E7 [
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。; K* ~5 V4 n* }
二、系统组成- F" a* R( z: D
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:
" X$ T! D$ X; _5 D3 T% @1. 空气除菌过滤系统. v# [% m0 C: U) ~
无油空气压缩机(0.5~0.6 Mpa)
% K0 ]- x% [, A3 s0 ?+ @% E贮气罐
9 ~; R! d& Z$ u, q8 h8 \有油空气压缩机(0.5~0.6 Mpa)→油水分离器0 Y0 t. `& \6 B0 s* r
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)→
$ B& \! D; |2 C* T J) h/ l' I7 f除菌过滤器1→种子罐
% K! a, w1 R5 ^( I总除菌过滤器 . a. v, i5 i; F" Y
除菌过滤器2→发酵罐. ^! @( X/ l$ N
2. 蒸汽灭菌系统 . ]5 L8 {* P3 X, c( V/ h$ g8 ]
种子罐、发酵罐灭菌 (0.3MPa)6 C/ u& ~1 z1 N
蒸汽锅炉 8 y1 j$ A( G: Z6 A! S6 m g' Y
减压阀(≤0.13 Mpa)→蒸汽过滤器 ' Y( y2 q' [1 U$ a
除菌过滤器1; W* g! ?) T# u
除菌过滤器2 - p, f! _2 C) |. M8 Q
3. 温度控制系统 ) `1 y8 }! t; c+ N; q) w& \
种子罐夹套
: v* \& m& w* v; m% z. |) K, {) e! w控温水箱→循环水泵→
3 A! z! b3 E: T7 c" J' E; R发酵罐夹套
9 s1 Z0 j4 \! J+ d" _4 ~4. PH测量系统
9 P9 Q/ Z4 V% |4 {5 I( u发酵罐PH电极→仪表显示→微机采集→数据查询、曲线分析
! r! q/ D+ a: s1 t, ~5. 溶解氧测量系统) N5 i2 t, ]2 B1 u/ Z) t
发酵罐溶解氧电极→仪表显示→微机采集→数据查询、曲线分析/ `$ ~" u) \9 E% ~5 a2 B: E9 F
6. 消泡系统
- {/ p" X7 d+ B. R% N' Z' }: ]9 f" e发酵罐泡沫传感器→反馈给微机→报警
! f& Y# }/ v. j; E2 a/ s7 Z三、主要技术参数
; K7 D6 N6 M9 s5 t, o/ d1. 种子罐 : 灭菌压力≤0.15Mpa : 工作压力:0.05~0.07Mpa
, P" `) }* s& }8 I( X( O! X灭菌温度:121℃~125℃0 Z4 {* k* S8 A" `5 A: g) }
2. 发酵罐 : 灭菌压力≤0.15 Mpa: 工作压力:0.05~0.07Mpa
. P9 g& [' }! a* h% U# ^) l6 J& O) O灭菌温度:121℃~125℃- \9 w9 F7 E& F% M: m
3. 碱罐: 灭菌压力≤0.15 Mpa: 工作压力:0.05~0.07Mpa
0 {' D; J* O, Q2 E灭菌温度:121℃~125℃( T- l& q2 Z5 c
4. 消泡罐: 灭菌压力≤0.15 Mpa: 工作压力:0.05~0.07Mpa 4 ~3 \, R4 T* c w% R; K7 D! i
灭菌温度:121℃~125℃6 h2 Y: w( V& W0 l8 a
5. 进罐空气压力: 种子罐、发酵罐、0.25MPa。1 d6 [& s; W+ _9 C3 f
6. 空压机: 容积排气量> m3/min" z2 W. `( `: _2 u
(无油) 排气压力 0.6Mpa
; O! r- t- S# c6 N7. 控温水箱电功率 : Kw
* S& Z2 O/ K2 ]0 y0 n @, j8. 水循环泵: 功率 Kw ; 流量 m3/h/ u1 j5 X* l6 k/ H; q9 q
9. 转速: 无级调速 ~ rpm
. L4 `; U4 \+ e/ N$ v10. PH值:仪表显示并记录8 X! T! g i, @3 \9 U
11. 溶解氧值:仪表显示并记录
5 [' K2 ^4 m7 \; A, M' c12. 罐温:仪表显示并记录
. u$ J+ [3 k `0 ]. ~7 y4 q5 I$ C2 T" {+ T
四、使用前的技术准备
, g( d; ]0 Z' c- Q5 J5 ~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。
- [1 { C3 P, y7 n" n4 d& `) q2. 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。1 ~; R2 ^8 z( i# j) e8 Y7 q
3. 检查系统上的阀门、接头及紧固螺钉是否拧紧。- E/ _8 ]: _9 v, g% P
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。6 @' ?/ C4 o* ], h. ?' ]
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。
* t* S0 U" ~' y4 M9 o' R6. 上岗人员对上述各项必须能熟练操作。& K. N' j, C2 P2 a g3 }
五、空消: \1 e) L1 B; u/ c4 m, o7 }
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。
: y4 S/ A2 W, ~& ?3 ?0 @1. 空气管路的空消" i2 f0 [( A. ^( e( w* y
(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。
f1 y7 U( q! o) o7 ~" u* S(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。
/ z F6 N. o2 s5 {% X I1 p(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。* N6 w& ~9 s9 q
(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。
& g! g/ m* E" @ ]+ j+ i! W(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。
. }) k; w/ X% H1 Y2. 种子罐、发酵罐、碱罐及消泡罐空消
2 V! h% Q9 E" D, E+ E% G(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。* q: ?) M! }% l& q
(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。8 U+ T4 [1 |" N7 d5 K, z! `
(3) 空消时间为30~40分钟,特殊情况下,可采用间歇空消。
1 m# R( n9 J- R) y9 e2 ~4 @(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。: R# T- \: b* y' n! G
(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。
0 o# b+ V; l9 @, @: t% A& y(6) 空消时,溶氧、PH电极取出,可以延长其使用寿命。2 |0 ?/ E% |+ F0 ^
六、实消
& [ o+ C3 M; Q5 d. r( ^/ N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。3 R6 u# S2 I# {, w$ o% A
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。
9 B1 A4 I3 x; n2. 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。/ ]5 ?+ I* S3 r6 M# R& P1 X9 l
3. 先开启机械搅拌装置,使罐内物料均匀混合,转速50~100rpm。" a# f% C" S& e' Y: V, R4 |
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。
) }$ s+ l. T9 {9 w4 e% G5 j" T5. 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。
# [, `! D8 ?5 t( P0 l2 B2 N6. 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。' n6 v# u3 x5 t! F4 ]9 p; Y
七、种子罐接种、培养
6 W7 p& H: m4 n; _! S0 e1. 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。 ]: ]4 _' N6 _
2. 菌种装入三角烧瓶内,接种量根据工艺要求确定。
8 N+ ^( v1 t H* e8 f& F3. 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。8 |! Q% Q$ A1 i! h5 Q. |
4. 将三角瓶的菌种在火环中间倒入罐内。
" V F& g6 x1 d* D$ b) E# V! r+ C. C3 ?5. 将接种口盖在火焰上灭菌后拧紧。2 h' v# v; ~5 V" z
6. 接种后即可通气培养,罐压保持在0.05Mpa。
8 I/ r" I4 A* \0 b( O& p八、移种
; b& Y: z: j$ p. E& D1. 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。
& b- {- s- g$ e& Q7 R2. 发酵罐经实消冷却到接种温度后即可移种。
9 \8 H: N9 ]) G5 k' ]3 D' i3. 移种前,对移种管路,阀门用蒸汽灭菌20分钟。
/ _& H' P8 i8 r9 V1 X B1 C4. 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。
8 Z1 c* A4 F3 T' T( u e8 H W5. 移种结束后,对移种管路需用蒸汽冲洗干净。
. J* i' @. h+ q2 j# ^: }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。
! X6 a7 A5 g0 i九、发酵罐的培养
5 \! h7 w1 I( L* r+ ~0 H1. 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。) C, R: M8 k/ p. U6 e" t
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。
, S5 F; q7 _) E% U3. 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。! [& Z0 E. `- x% |
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。
$ h: C5 k; H; Z2 X2 ]十、出料( ?+ E& u4 a( L; ?6 G% y' J: C' R
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 H" V9 L8 u% R% Q f! O& L4 { l
2. 出料后取出溶氧、PH仪,进行清洗保养。! ]9 z% Q; f2 n; n
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。/ f9 G7 Z0 \! K4 m) {
十一. 维修与保养 ; }% z! ~2 [& ~
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。
- y. k7 K0 z' d6 ~8 s" c3 P5 X2. 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。
+ T2 ~% s" V5 g8 }4 B n) D. D2 {8 K3. 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。" x& V. u% X9 C
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。
* i# O# H1 Q8 l- u! j/ y# ] I6 N十二. 特别注意事项( \+ ?$ x, S% ^$ Z
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。
) l, h5 t1 R: ~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。" i" R5 [. j4 B, ?7 W; F# f3 o! z5 Z
3. 除菌过滤器蒸汽灭菌时压力不得超过0.15Mpa。
) K9 W. ?# [2 X4. 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。 |
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