發(fā)酵過程中產(chǎn)生的發(fā)酵熱會造成發(fā)酵液溫度升高,影響發(fā)酵的正常進行,因此發(fā)酵過程中必須有冷卻裝置來控制溫度。發(fā)酵罐的冷卻裝置多種多樣,常見的有以下幾種:
a.夾套式冷卻裝置:結(jié)構(gòu)簡單,易于制造,罐內(nèi)無冷卻設(shè)備,死角少,易進行清潔滅菌,有利于發(fā)酵。但因傳熱壁較厚,冷卻介質(zhì)流速低,傳熱系數(shù)較低,降溫效果差。這種冷卻裝置應(yīng)用于容積較小的發(fā)酵罐、種子罐,夾套的高度比靜止液面高度稍高。
b.豎式蛇管冷卻裝置:豎式的蛇管分組安裝于發(fā)酵罐內(nèi),有四組、六組、八組不等。傳熱系數(shù)高,管內(nèi)冷卻水流速高,傳熱系數(shù)為1200~4100kj/(m2.h.℃),用水量較少,但清洗不方便。多用于容積在5m3以上的罐,適用于冷卻水溫度較低的地區(qū)。對于水溫高的地區(qū)則發(fā)酵時降溫困難,必須采用冷凍鹽水或冷凍水冷卻,增加了設(shè)備投資及生產(chǎn)成本。
c.豎式列管冷卻裝置:這種裝置在罐內(nèi)分組裝有多根列管,適用于氣溫較高、水源充足的南方地區(qū)。其管內(nèi)水流速快,加工方便,對于機械攪拌罐列管式可充當擋板。但用水量大,傳熱系數(shù)較蛇管低,一般為1260~1880kl/m2.h.℃)。
d.罐外冷卻設(shè)備:在發(fā)酵過程中把發(fā)酵液引出,進入外部冷卻設(shè)備冷卻再回發(fā)酵罐發(fā)酵,即為罐外冷卻。這種形式死角少,清洗、維修方便,冷卻較均勻,但必須添加泵來完成。
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