不锈钢立式发酵罐的制作需围绕罐体设计、材料选择、结构组装、功能系统集成及性能测试展开，以下是详细步骤与要点：
一、罐体设计与材料选择
材质要求
主体材质：优先选用304或316L不锈钢。304不锈钢耐腐蚀、易清洁，适用于一般发酵场景；316L不锈钢含低碳量，焊接性能更优，耐腐蚀性更强，适合高要求或含氯离子环境（如制药、食品行业）。
内壁处理：内表面需抛光至≤0.4μm，减少物料残留和微生物附着，确保卫生标准。
外部处理：根据需求选择镜面抛光（美观、易清洁）或刷砂处理（防锈、耐磨损）。
罐体形状与尺寸
形状：采用圆柱形设计，利于流体均匀流动和热传导。
尺寸：根据工艺需求确定容量，工作体积通常为全容积的75%-80%，确保发酵空间充足。
径高比：一般控制在1.7-4之间，高径比大利于溶氧，低径比便于混合。
二、罐体结构组装
罐体制造
罐体加工：由不锈钢板材卷制或拼接而成，板厚根据罐体大小和压力要求确定。
罐盖与底部：罐盖和底部通常由不锈钢板材制成，与罐体通过焊接或螺栓连接，确保密封性。
进出口管道：包括进料口（推阀或四阀组）、出料口、气体通道（表层和深层进气、尾气排气，配置0.2μm过滤器）等，需合理布局并确保密封性。
搅拌系统安装
搅拌器类型：根据物料粘度和气体传输需求选择桨式、涡轮式或螺旋式搅拌器。
搅拌速度：根据发酵液物理性质和气体传输要求确定最佳搅拌速率，确保良好混合和气体溶解。
搅拌器位置：安装在适当高度，避免底部沉淀；大型罐体可采用多级搅拌器提高混合效率。
动力系统：根据搅拌器功率需求选择合适电机，设计合理传动系统确保稳定运行。
三、功能系统集成
温控系统
夹套或盘管设计：在罐体外层设置夹套或盘管，通过冷热介质循环维持罐内温度稳定。
PID控制器：配备PID控制器，精准控制加热或冷却设备，保持罐内温度恒定。
灭菌系统
CIP/SIP系统：设计在线清洗（CIP）和在线灭菌（SIP）系统，确保罐体在不同批次之间有效清洗和灭菌。
蒸汽灭菌：不锈钢罐体可承受121℃蒸汽灭菌30分钟，杀灭杂菌。
通气系统
气体分布器：根据微生物需求配置微孔分布管（10-20μm孔径）、烧结滤芯或多孔分散装置，确保氧气均匀供应。
通风控制：对于需氧微生物，加强通风系统；对于厌氧微生物，削弱或关闭通风系统。
监测与控制系统
传感器接口：预留温度、酸碱度、溶解氧、压力、浊度等监测接口，实时监控发酵状态。
自动化控制：通过PLC控制系统实现搅拌速率、温度、通气量等参数的自动调节。
四、性能测试与维护
性能测试
液压试验：对罐体进行液压试验，检查密封性和结构稳定性。
气密性测试：通过气密性测试确保罐体无泄漏。
运行测试：模拟实际发酵过程，测试搅拌、温控、通气等系统协同工作效果。
维护保养
定期检查：定期检查罐体内部是否附着杂质或有明显渗漏问题，对搅拌设备、加热/冷却设备、传感器等关键组件进行检查。
清洗消毒：每次生产后对罐体进行清洗消毒，采用常见清洗剂或消毒剂进行清洗。
搅拌设备维护：定期检查和维护搅拌设备，保持搅拌运动的稳定性和有效性。
故障处理：及时排查处理设备故障，如搅拌设备卡死或传感器失灵等，避免损失和延误生产。
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丁鸿
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