第六章第四节嫌气发酵设备.pptVIP

2、锥形发酵罐基本结构 ①罐顶部分????罐顶为一圆拱形结构，中央开孔用于放置可拆卸的大直径法兰，以安装CO2和CIP管道及其连接件，罐顶还安装防真空阀、过压阀和压力传感器等，罐内侧装有洗涤装置，也安装有供罐顶操作的平台和通道。  1-上升管（CO2、压缩空气、CIP） 2-气液分离器 3-压力安全阀（过压阀） 4-真空安全阀 5-喷头 6-CIP清洗附件 ②罐体部分 罐体为圆柱体，是罐的主体部分。由于罐直径大耐压低，一般锥形罐的直径不超过6m。罐体的加工比罐顶要容易，罐体外部用于安装冷却装置和保温层，并留一定的位置安装测温、测压元件。罐体部分的冷却层有各种各样的形式，如盘管、米勒板、夹套式，并分成2～3段，用管道引出与冷却介质进管相连，冷却层外覆以聚氨酯发泡塑料等保温材料，保温层外再包一层铝合金或不锈钢板，也有使用彩色钢板作保护层。  ?③圆锥底部分? ?圆锥底的夹角一般为60o～90o，也有90o～110o，但这多用于大容量的发酵罐。发酵罐的圆锥底高度与夹角有关，夹角越小锥底部分越高。一般罐的锥底高度占总高度的1/4左右，不要超过1/3。圆锥底的外壁应设冷却层，以冷却锥底沉淀的酵母。锥底还应安装进出管道、阀门、视镜、测温、测压得传感元件等。 ??? 3、锥形发酵罐主要尺寸的确定 ①径高比? 锥形罐呈圆柱锥底形，圆筒体的直径与高度之比为1：1～4。一般径高比越大，发酵时自然对流越强烈，酵母发酵速度快，但酵母不容易沉降，啤酒澄清困难，总高度最好不要超过16m 。一般直径与麦汁液位总高度之比应为1：2，直径与柱形部分麦汁高度之比应为1：1～1.5。  ②罐容量? 罐有效容积一般为罐总量的80%左右。 ?③锥角 ?一般在60°～90°之间， 常用60°～75°（不锈钢罐常用锥角60°，内有涂料的钢罐锥角为75°），以利于酵母的沉降与分离。  ④冷却夹套 锥形发酵罐冷却常采用间接冷却。国内一般采用半圆管、槽钢、弧形管夹套，或米勒板氏夹套在低温低压（－3℃、0.03MPa）下用液态二次冷媒冷却，国外多采用换热片式（爆炸成型）一次性冷媒直接蒸发式冷却。一次性冷媒（如液氨蒸发温度为－3～－4℃）蒸发后的压力为1.0MPa～1.2MPa,对夹套耐压性要求较高。由于啤酒冰点温度一般为－2.0～－2.7℃,为防止啤酒在罐内局部结冰，冷媒温度应在－3℃左右。国内常采用20%～30%的酒精水溶液，或20%丙二醇水溶液作为冷媒。 ??? ⑤隔热层和防护层（罐的保温）? 为了减少土建费用和节省冷量，锥形罐宜放置在露天（锥底部分可设置在室内），露天的罐体则应做好保温设施。 所用绝缘材料应具有导热系数低、体积质量低、吸水率低和不易燃等特性。 常用的保温材料：聚苯乙烯泡沫塑料，聚酰氨树脂，膨胀珍珠岩。绝热层厚度一般为150～200mm 绝缘材料外部需设一外防护层。一般采用铝合金板或薄型不锈钢板，以瓦楞型板材较美观，受欢迎。 ⑥罐体的耐压 ? 发酵产生一定的二氧化碳形成罐顶压力（罐压），应设有二氧化碳调节阀，罐顶设有安全阀。当二氧化碳排出、下酒速度过快、发酵罐洗涤时二氧化碳溶解等都会造成罐内出现负压，因此必须安装防（破）真空阀。下酒前要用二氧化碳或压缩空气背压，避免罐内负压的产生，造成发酵罐瘪罐。 ⑦罐的材质 目前发酵罐普遍采用的材质是不锈钢，耐氯腐蚀； 或用钢板，内涂环氧树脂涂料。较前者约便宜25％，喷涂方便。 间或也有采用爆炸不锈钢复合钢板者，内层钢板，外层不锈钢板，其复合界面必须达到要求的结合率，其价格较不锈钢板便宜。 （三） 清洗系统——CIP系统 啤酒发酵罐的容量正在逐步增大，这类发酵罐大部分安装在室外，原来的清洗方法已不适用，必须采用自动化的喷洗装置。 1. CIP系统及其组成 CIP：Clean In Place，意即为内部清洗系统。 主要包括： 1、清洗剂储罐：净水、试剂储罐等3-6只 2、CIP供应泵 3、管线及分配站 4、喷头 2. 大型发酵罐与产品输送站及CIP 清洗管的联结流程 3. 操作程序：整个清洗程序分7个步骤。 ①预冲洗 ②在罐底被冲干净后，用定量的水充入CIP的供应及返回管线，改变系统进行碱预洗。 ③中间清洗 ④从气动器来的空气流入罐顶的固定喷头，然后进行3次清水的喷冲。 ⑤进行碱喷冲 ⑥用清水冲洗。 ⑦最后用酸性水冲洗循环，以中和残留的碱性，放走洗水，使罐保持弱酸状况。 朝日罐 为微倾斜底的平底罐， H/D =1：（1-2），工艺与 锥形罐不同。 特点： 离心机回收酵母，用薄板换热器冷却，用泵将发酵液抽出冷却后又送回罐内，也起搅拌作用,可加速啤酒的成熟,发酵时罐的装量达９６％，提高设备利用率。 三、其它类型发酵罐 其它类型发酵罐：朝日罐 联合