03 第三章 发酵与酿造的主要设备.ppt

第1页：第三章 发酵与酿造的主要设备 章节导读

本章介绍发酵与酿造的主要设备：

• 一、原料处理设备
• 二、固体发酵设备
• 三、机械搅拌通风发酵罐（生物反应器）
• 四、空气净化系统
• 五、培养基灭菌系统
• 六、产物分离与提取设备

第2页：原料粉碎设备概述

一、原料处理设备——（一）原料粉碎设备：在发酵与酿造过程中，为了加速蒸煮、糖化、发酵的反应速度，对于使用的固体原料常需将其粉碎。使大块固体物料破碎成小块物料的操作通常称为粉碎，而使小块物料进一步粉碎为粉末状物料则称为磨碎或研磨。

粉碎效果的好坏不仅直接反映出粉碎操作的合理性和经济性，而且会间接影响到蒸煮、糖化、发酵的效果。

第3页：粉碎的作用力类型

粉碎的方法根据操作作用力的不同可区分为四种：①挤压；②冲击；③磨碎；④劈碎。无论是哪一种作用力，假如所施加的外力没有超过物料的弹性强度，则物料产生弹性变形，外力除掉后物料恢复原状；假如施加的外力稍超过物料的破碎强度，则物料即被粉碎。

物料表面通常具有不规则的形状，外力首先作用在突出点上产生局部应力，破碎后应力分散、作用点发生变化。粉碎过程是在极短时间内进行的非常复杂的过程。

第4页：粉碎方法的选择与锤式粉碎机

选择粉碎物料的方法，必须根据物料的物理性质、大小、粉碎的程度等，特别注意物料的硬度和破裂性：对坚硬和脆性的物料，挤压和冲击很有效；对韧性物料剪切力作用较好；对方向性物料则以劈碎为宜。实际很少单独使用一种方法，而是几种方法组合。

1. 锤式粉碎机：利用快速旋转的锤刀对物料进行冲击粉碎，广泛用于各种中等硬度物料的中碎与细碎作业；由于各种脆性物料的抗冲击性较差，特别适用于脆性物料。

第5页：锤式粉碎机结构图

图3-1 锤式粉碎机结构示意：1.筛网　2.轴　3.锤刀　4.冲击板　5.机壳。

第6页：锤式粉碎机的工作原理

锤式粉碎机主轴上有钢质圆盘或方盘转子，盘上装有可拆换的锤刀，锤刀可以自由摆动。当主轴以800～2500r/min在密封的机壳内旋转时，刀片在各个不同的位置上能够以很大的冲击力将物料粉碎。

加入的物料首先与锯齿形的冲击板撞击，已被粉碎的物料通过机壳上的格栅网孔排出；未被粉碎的被筛网阻截再次受锤力冲击。遇有坚硬不能粉碎的物料，锤刀可摇动让开以免损伤机器。为避免堵塞，除将筛网孔做成上小下大的锥形孔外，被粉碎物料含水量不应超过10%～15%。

第7页：锤式粉碎机的特点与筛网

• 优点：可作粗碎或细碎，单位产品的能量消耗低、体积紧凑、结构简单、生产能力高。
• 缺点：当粉碎较坚硬的物料时，锤刀磨损得较快。

锤刀型式尺寸取决于物料尺寸性质；机壳中的筛网有不同规格，视被碎物料的性质、种类和粉碎要求而异，筛网尺寸对产品颗粒大小及粉碎机生产能力影响很大。锤刀与筛网间的径向间隙可以调节，一般为5～10mm。酒精厂锤式粉碎机筛孔直径一般为1.5mm，中心距离2.5～3.5mm。

第8页：辊式粉碎机

2. 辊式粉碎机

广泛应用于粉碎颗粒状物料的中碎或细碎作业，主要工作机件是两个直径相同的圆柱状辊筒（如图3-2所示）。

第9页：二辊式粉碎机结构图

图3-2 二辊式粉碎机结构示意：1.弹簧　2.物料　3.滚筒　4.机座。

第10页：辊式粉碎机的开度与调节

两个辊筒以相反的方向旋转，产生挤压力和剪力将物料粉碎；辊筒表面有光面和带波纹两种，物料从辊筒间的空隙加入，两辊筒间的距离称为开度，凡颗粒小于开度的可经空隙漏出。

当要求产品较细时，可提高辊筒表面的圆周速度达8～10r/min，也可使两辊筒间有15%～20%的转速差以增加粉碎度。一个辊筒的轴承固定，另一个可移动以调节开度；可移动轴承上装有弹簧，当物料中混有较大块或硬的物料时弹簧能稍微移动使其通过，以免损伤辊筒表面。

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第12页：麦芽粉碎的四辊与五辊工艺

啤酒厂麦芽粉碎机常使用四辊式，物料经上面第一对辊粉碎后，经一对叶辊的打击，使麦芽皮壳中的粉粒被震出，再经第二对辊粉碎。

四辊粉碎比两辊粉碎稍有改进，但四辊粉碎并不经济：在第一对辊上已经被粉碎的细粉，没有必要再经过第二对辊筒再次粉碎，这不仅造成动力消耗，且由于细粉的存在还妨碍了第二对辊子的有效操作。为此对四辊粉碎机进行改革，目前在实际生产中常使用五辊粉碎机。

第13页：气流输送设备

（二）原料输送设备——1. 气流输送：利用强烈的空气流沿管道流动，把悬浮在气流中的物料输送至目的地，可用于输送大麦、大米、麦芽等松散物料。

• 优点：设备简单、占地面积小、输送能力和输送距离可调性大、易于实现自动化。
• 缺点：能耗较大，不适于输送潮湿黏稠的物料。
• 型式：从几个不同的地方向一个卸料点送料时真空输送系统最适合；从一个加料点向几个不同的目的地送料时压力输送系统较适合。

第14页：机械输送设备

2. 机械输送

靠机械装置来输送物料，其优点在于能耗小，而且可以输送不适于气流输送的大块物料和潮湿物料。输送机械主要有带式输送机、斗式提升机、螺旋输送机等；具体分类及输送能力和功率计算可参考《发酵设备》等资料。带式输送结构比较简单，下面是常用的斗式提升机进料和卸料图。

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第16页：固体发酵设备

二、固体发酵设备

固体发酵历史悠久，长期以来白酒的酿造一直采用固体发酵，主要设备有曲盘、帘子、厚层通风制曲设备等。厚层通风制曲设备是20世纪50年代发展起来的，是在保持固体发酵优点的基础上加以改进，以适应大规模工业生产需要的一种固体培养方法。

第17页：发酵罐的地位与定义

三、机械搅拌通风发酵罐（生物反应器）

发酵罐是工业发酵常用设备中最重要、应用最广泛的设备，是连接原料和产物的桥梁，也是多种学科的交叉点。在发酵罐中通过产物的合成，廉价的原料升了值，因此可以说发酵罐是发酵工业的心脏。其定义是：为一个特定生物化学反应的操作提供良好而满意环境的容器。

第18页：发酵罐的发展历程（一）

发酵罐伴随着微生物发酵工业的发展已历经300年。早在17世纪，人们已用带有温度计和热交换器的1500L木制容器来制备乙醇和酒；1900—1940年出现了200m³的钢质发酵罐，在面包酵母发酵中开始使用空气分布器和机械搅拌装置。

1940—1960年，第一个大规模工业生产青霉素的工厂于1944年1月30日在美国的Terre Haute投产，其发酵罐体积是54m³；抗生素工业的兴起引起发酵工业一场变革，机械搅拌、通风、无菌操作、纯种培养等技术开始完善，并出现耐高温在线连续测定的pH电极和溶氧电极，开始利用计算机进行发酵过程控制。

原文地名写作「Terr Haute」，据史实应为 Terre Haute（美国印第安纳州），此处已作修正。

第19页：发酵罐的大型化

1960—1979年机械搅拌通风发酵罐容积增大到80～150m³，由于大规模生产单细胞蛋白的需要而出现了压力循环和压力喷射型发酵罐，计算机开始在发酵工业上得到广泛应用。1979年以后大规模细胞培养发酵罐应运而生，胰岛素、干扰素等基因工程产品走上商品化，发酵罐更趋于大型化：

同时对发酵罐严密性、运行可靠性的要求越来越高，pH电极、溶氧电极、溶解二氧化碳电极等在线检测在国外已相当成熟，计算机控制和自动化运用已相当普遍。

第20页：生化反应器概念的扩展

生物工程尤其是基因工程的迅速发展，以及治理环境的迫切需要，使发酵罐的形状、操作原理和方法都发生了较大的变化，就连术语“发酵罐”也常被称之为“生化反应器”。尽管如此，发酵工业上最常用的还是通风搅拌罐、压力循环发酵罐、带超滤膜的发酵罐等。

第21页：发酵罐按微生物代谢分类

（一）发酵罐的类型：各种不同类型的发酵罐都可用于大规模的生化反应过程，它们在设计、制造和操作方面的精密程度，取决于某一产品的生物化学反应过程对发酵罐的要求。

1. 按微生物生长代谢需要分类，将发酵罐分成好气和厌气两大类：

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第23页：发酵罐按设备特点与容积分类

2. 按照发酵设备特点分类，可以分为机械搅拌通风发酵罐和非机械搅拌通风发酵罐。前者包括循环式（如伍式发酵罐、文氏管发酵罐）以及非循环式的通风发酵罐和自吸式发酵罐；后者包括循环式的气提式、液提式发酵罐以及非循环式的排管式和喷射式发酵罐。这两类采用不同手段使罐内气、固、液三相充分混合，以满足微生物生长和产物形成对氧的需求。

3. 按容积分类：

第24页：按微生物生长环境分类

4. 按微生物生长环境分类

发酵罐内存在两种系统，即悬浮生长系统和支持生长系统，大多数发酵罐都有这两种系统。悬浮生长系统中的微生物细胞浸泡在培养液中并随培养液一起流动；支持生长系统中微生物细胞生长在与培养液接触的界面形成一层薄膜。实际上悬浮生长系统的容器内壁上也会生长菌体膜，支持生长系统中也有菌体分散在培养液之中。

第25页：按操作方式分类

5. 按操作方式分类

可分为批发酵和连续发酵，但并不是所有的发酵罐都能同时适用于这两种系统。批发酵时，发酵工艺条件随营养液的消耗和产物的形成而变化，每批发酵结束要放罐清洗和重新灭菌，再开始新一轮发酵，属非稳定态过程；连续发酵时，新鲜营养液连续流加入发酵罐内，同时产物连续地流出发酵罐。

第26页：批发酵与连续发酵的优缺点

• 批发酵的优点：污染杂菌的比例小，操作灵活性强，可用来进行几种不同产品的生产。缺点：发酵罐的非生产停留时间所占比重大，非稳态工艺过程的设计和操作困难。
• 连续发酵的优点：可连续运行几个月，非生产时间很短；底物转化系数较高；反应体积速率较高（允许发酵初期有较高底物浓度）；不同级数的发酵罐条件可以不同（如pH、温度、通气量等），以获得较高的经济利益。缺点：容易染菌，适用于不易染菌的产品如丙酮、丁醇、酒精、啤酒发酵等。

第27页：超滤发酵罐

6. 其他类型

一个新型的超滤发酵罐已开始在未来发酵中崭露头角：在进行时，成熟的发酵液通过一个超滤膜使产物能透过膜进行提取，酶可以通过管道返回发酵罐继续发酵，新鲜的底物可以源源不断地加入罐内。

第28页：标准通风式发酵罐

（二）通风式发酵罐——1. 标准通风式发酵罐：通风式发酵罐是最广泛应用的深层好气培养设备（图4-25），常用于面包酵母、抗生素及氨基酸的生产，有关的重要因素是氧传递效率、功率输入、混合质量、搅拌桨形式和发酵罐的几何比例等。

最重要的几何比例是 Di/Dt、H/Dt、Ds/Di、Db/Dt（Di为搅拌桨直径，Dt为罐体直径，H为罐体高度，Ds为搅拌桨到罐底的距离，Db为挡板的宽度）。通用发酵罐的搅拌桨最广泛使用的是平叶涡轮搅拌桨，国内采用的大多数是六平叶式，各部分尺寸比例已规范化；这种搅拌桨循环液输送量大、功率消耗大，特别适用于丝状菌的发酵（如青霉素发酵），最大叶端速度范围是3～8m/s。

第29页：改良通风式发酵罐

2. 改良通风式发酵罐主要有以下几种：

• （1）瓦尔德夫发酵罐：装有一种独特的消泡装置。
• （2）带有上下两个分离搅拌器的发酵罐：上搅拌采用螺旋桨以加强轴向流动，下搅拌采用涡轮桨分散气体以提高氧传递效率。
• （3）完全填充反应器：比通气搅拌罐能更有效地提高氧传递效率，混合时间短，即使对十分黏稠的液体也有同样效果，还消除了罐顶空间，空气在罐内的滞留时间比通气搅拌罐长。

改良型通风式发酵虽有一些改进，但实际运用却远没有通风发酵广泛。

第30页：发酵罐的搅拌装置

3. 搅拌装置

发酵罐的搅拌装置包括机械搅拌和非机械搅拌。通风发酵的搅拌装置包括电动机、传动装置、搅拌轴、轴密封装置和搅拌桨。机械搅拌的目的是迅速分散气泡和混合加入物料。

一个搅拌桨要同时达到这两个目的有时是矛盾的：达到混合功能需要大直径的搅拌器和低转速运转，而提高分散气泡效果则需要多叶片、小直径和大的转速。

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第33页：搅拌功率的计算

电动机输入功率决定于搅拌桨形式和其他发酵罐部件。发酵罐内常安装4块挡板以增加混合、传热和传质效率，挡板之宽度为发酵罐直径的10%～12%，挡板越宽则混合效果越好。

搅拌功率的计算一直作为发酵罐设计和放大的一个重要课题，它是指搅拌桨输入发酵液的功率，即搅拌桨在转动时为克服发酵液阻力所作的功率，有时被称为轴功率。通气条件下非牛顿流体搅拌功率的计算常用Michel-Miller公式，涉及与流体黏度有关的系数、通气功率Pg（kW）、不通气功率P0（kW）、搅拌器直径D（m）、通气量Q（L/min）、搅拌转速N（r/min）等参数。

第34页：通气装置与空气分布器

4. 通气

在好气深层发酵罐中，来自无菌空气系统的压缩空气通过空气分布器射入发酵罐内，分布器有单孔管式和多孔管式。

安装方式各异，一般安装在最下面一档搅拌器的下方，但都要注意防止气孔被发酵液中的菌体或固体颗粒堵塞；有的空气分布器带有放水结构，使放罐后没有发酵液残留在管子里。

通气速度以满足微生物发酵的需要为准，在使溶氧在临界氧浓度之上；空气流速的上限是空气能有效地被搅拌桨分散，这和搅拌桨形式和转速有关。

第35页：氧传递系数的关系式

表示非牛顿流体的氧传递的关系式如下，体积溶氧系数kLa是表示发酵罐通气搅拌效率的体积氧传递系数，与下列因素有关：

• 经验常数K：随搅拌器的形式而改变，一般由实验测定。
• 单位体积发酵液实际消耗的功率Pg/V（在通气情况下）。
• 空气直线速度vs（m/h）。
• 发酵液表观黏度μa（kg·s/m²）。
• 指数α、β：与搅拌器和空气分布器的形式有关，一般由实验测定。

第36页：自吸式发酵罐

（三）自吸式发酵罐

自吸式发酵罐（如图4-26所示）与通用发酵罐的主要区别是：①有一个特殊的搅拌器，搅拌器由转子和定子组成；②没有通气管。自吸式发酵罐的搅拌器有回转翼片式自吸搅拌器、喷射式自吸搅拌器和具有转子定子的自吸搅拌器三种。

第37页：液提式发酵罐

（四）液提式发酵罐

早期发酵工业曾出现过许多不同类型的发酵罐，近几十年来通气搅拌罐已成为标准型。由于某一发酵产品固定的和可变的成本随工厂生产规模的增大而减少，现代发酵罐大型化给通气搅拌罐带来一系列难以克服的困难：大于1000kW的机械搅拌、大量的冷却水和排除热量、能量的均匀分布、溶解氧与碳源及其他营养与pH控制等，因此发展起在经济、工艺、生物因素等方面比标准搅拌罐更先进的新型生化反应器。

例如英国的ICI公司采用“压力循环发酵罐”生产单细胞蛋白，容积达26000m³；污水处理工厂的发酵罐高30m、直径26m。

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第39页：气升环流发酵罐图

图4-27和图4-28是具有外循环冷却的气升环流发酵罐和Franckowaik气升环流发酵结构。

（五）气提式发酵罐

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第41页：空气压缩机的效率

空气压缩机是气提式发酵罐的重要组成部分，它的效率决定于它的形式：

压缩空气通过空气分布器进入液体后，最初形成的气泡是由液体剧烈翻动来分散的，所以气泡分散程度决定于功率消耗速率。如果塔式反应器是小的，通气分布器显著影响两相的性质。

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第43页：空气除菌的意义与方法

四、空气净化系统：微生物在繁殖和耗氧发酵过程中都需要氧气，通常以空气作为氧源。空气中含有各式各样的微生物，这些微生物随空气进入培养液后会在适宜条件下大量繁殖，消耗大量营养物质并产生各种代谢产物，干扰甚至破坏预定发酵的正常进行，使发酵产品的效价降低、产量下降，甚至造成发酵彻底失败。因此空气的除菌就成为耗氧发酵工程上的一个重要环节。

除菌的方法很多，如过滤除菌、热杀菌、静电除菌、辐射杀菌等，各种方法的除菌效果、设备条件、经济条件各不相同。所需的除菌程度根据发酵工艺要求而定，既要达到除菌效果，又要尽量简化除菌流程。

第44页：辐射杀菌

（一）辐射杀菌

从理论上来说，声能、高能阴极射线、X射线、γ射线、β射线、紫外线等都能破坏蛋白质活性而起杀菌作用，但具体的杀菌机理研究比较少，了解得较多的是紫外线：它在波长为226.5～328.7nm时杀菌效力最强，通常用于无菌室、医院手术室等空气对流不大的环境下杀菌。杀菌效率较低、杀菌时间较长，一般要结合甲醛蒸气消毒或苯酚的喷雾等来保证无菌室的无菌程度。

原文波长单位写作「mm」，紫外线杀菌波段应为 nm（纳米），此处已作修正。

第45页：热杀菌

（二）热杀菌

热杀菌是有效、可靠的杀菌方法，但是如果采用蒸汽或电热来加热大量的空气以达到杀菌目的，则需要消耗大量的能源和增设大量的换热设备，这是十分不经济的。

利用空气压缩时放出的热量进行杀菌的实用流程如图4-29所示。

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第47页：静电除尘法

（三）静电除尘法

静电除尘是利用静电引力来吸附带电粒子而达到除菌除尘的目的。悬浮于空气中的微生物孢子大多带有不同的电荷，没有带电荷的微粒在进入高压静电场时都会被电离变成带电微粒；但对于一些直径很小的微粒，所带电荷很小，当产生的引力等于或小于气流对微粒的拖带力或微粒布朗扩散运动的动量时，微粒就不能被吸附而沉降，所以静电除尘对很小的微粒效果较低。

静电除尘已广泛应用，虽然除尘效果不很高（一般在85%～99%之间），但由于消耗能量小——每处理1000m³的空气每小时只需电0.2～0.8kW，空气的压头损失小（一般只在39～196Pa），设备也不大，常用于超净工作台、超净工作室所需无菌无尘空气的第一次除尘，配合高效过滤器使用。

第48页：过滤除菌法

（四）过滤除菌法

过滤除菌是目前发酵工业中经济实用的空气除菌方法，它是采用定期灭菌的介质来阻截流过的空气所含的微生物，而取得无菌空气，常用的过滤介质有棉花、活性炭或玻璃纤维、有机合成纤维、有机和无机烧结材料等。

由于被过滤的气溶胶中微生物的粒子很小（一般只有0.5～2μm），而过滤介质的材料孔径一般大于微粒直径的几倍到几十倍，因此过滤机理比较复杂；同时空气在压缩过程中带入的油雾和水蒸汽冷凝的水雾也使过滤因素变化更多。当过滤介质孔隙小于被过滤的微粒直径时，通常称为绝对过滤。

随着工业的发展，过滤介质逐渐由天然材料棉花发展到玻璃纤维、细玻璃纤维和其他烧结材料的过滤介质及微孔超滤膜的绝对过滤，目前许多发酵工厂运用膜材质进行空气除菌，获得了较好的效果。

第49页：培养基灭菌的意义与方法

五、培养基灭菌系统

发酵生产要求纯种培养，不仅斜面、种子和培养基以及发酵罐、管道须经灭菌除去各种杂菌，而且在需氧发酵中通入的空气也须经除菌处理。稍有不慎，杂菌进入发酵体系与生产菌争夺营养物，轻则引起产品产量锐减、质量降低、后处理困难；重则整个培养液变质、成吨培养基报废；特别是污染上噬菌体，严重的会引起工厂倒闭。

培养基灭菌的方法有加压蒸汽灭菌、常压湿热灭菌、干热灭菌、辐射灭菌、细菌滤器过滤除菌、化学试剂消毒等，但大规模工业最常用的是加热蒸汽灭菌，此法又分为间歇法和连续法。

第50页：培养基灭菌流程总览

本页为「（一）培养基灭菌的流程」一节的标题页，源文件仅保留节标题。其后内容依次介绍连消塔连续灭菌流程、喷射加热连续灭菌流程和薄板换热器连续灭菌流程。

第51页：连消塔连续灭菌流程

图4-30所示为培养液连续灭菌流程。糖液经配料后由调浆缸放出，加入约0.01%消泡剂，用连消泵送入连消塔底端，料液被加热到灭菌温度383～403K，由顶部注出进入维持罐，维持8～25min，由维持罐上部侧面流出，维持罐内最后的培养液由底部排尽，经喷淋冷却器冷却到发酵温度。

第52页：喷射加热连续灭菌流程

图4-32为喷射加热连续灭菌流程。蒸汽直接喷入培养液，因此培养液急速上升到预定灭菌温度，在此温度下的保温时间由保温段管子的长度来保证；灭菌后培养液通过一膨胀阀进入真空冷却器急速冷却。

由喷射加热、管道维持、真空冷却组成的连续灭菌流程，由于受热时间短，所以可把温度升高到413K而不引起培养液的严重破坏。此流程能保证培养液先进先出，避免过热或灭菌不透现象；真空系统要求严格密封，以免重新污染。

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第54页：薄板换热器连续灭菌流程

图4-32为薄板换热器连续灭菌流程。培养基在设备中同时完成预热、灭菌及冷却过程，蒸汽加热使培养液的温度升高，经维持段保温一段时间，然后在薄板换热器的另一段冷却。虽然加热和冷却生培养液所需时间比使用喷射式连续灭菌稍长，但灭菌周期则比间歇灭菌小很多；由于生培养基的预热过程即灭菌培养基的冷却过程，所以节约了蒸汽及冷却水量。

原文喷射加热流程与薄板换热器流程均标注为图4-32，图号存在重复，此处按原文照录，建议对照原课件核校。

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第56页：过滤与离心分离设备概述

六、产物分离与提取设备——（一）过滤与离心分离设备：在发酵和酿造工业中，液固分离是极为重要的一个单元操作，从原料的处理到产品的提取、精制等都涉及到悬浮液的分离问题。根据悬浮液性质的不同，其分离方法也不同，基本上有三种，即沉降、过滤和离心分离。

第57页：沉降与过滤的原理

• 沉降：如果将悬浮液放在设备中加以静置，经过一段时间以后悬浮的颗粒便沉降于底部，这种分离方法叫沉降；由于利用的是重力，故又叫重力沉降，如啤酒厂的麦芽汁冷却澄清槽。特点是能量消耗少，但沉降速度慢、设备庞大，多用于处理量较大、固体量少、颗粒大的混合液，在发酵工厂用得不多。
• 过滤：如果将悬液加到一个装有过滤介质的容器中，液体将通过过滤介质，而悬浮固体则被截留在介质之上。根据推动力的不同，过滤有常压过滤、加压过滤、真空过滤和离心过滤之分，前三种可统称为压力差过滤。

第58页：常压过滤与加压过滤

固形物含量为50%左右而要求滤液较清亮的情况下都可采用加压过滤。

第59页：真空过滤与离心过滤

发酵工厂应用的过滤设备种类繁多，但各类设备均对物料适应性有一定限制，必须根据过滤介质和对滤液要求的不同而选用不同过滤设备。

第60页：干燥设备与空气干燥

（二）干燥设备：工业发酵的固体产品，如味精、酶制剂、柠檬酸、酵母等，都需要进行干燥，以除去物料中的水分，使产品方便保存与运输。按热源和供热方式不同，干燥方法有下面几种。

1. 空气干燥

利用加热后的热空气，将热量带入干燥器并传给物料，主要是利用对流传热方式向湿物料供热，使物料中的水分汽化并被空气带走，故空气既是载热体也是载湿体。这种方法获得最广泛的应用，如气流干燥、沸腾干燥、喷雾干燥等均属于这类。

第61页：接触干燥与红外线干燥

2. 加热面传热干燥

利用物料与热表面接触的方法传热给冷湿物料，即接触干燥法。在此情况下必须用空气带走从物料中汽化的水分，故空气是载湿体，如真空干燥等。

3. 红外线干燥

利用红外线辐射作用热源向湿物料供热，根据其辐射的波长分为近红外和远红外。物质分子运动频率和分子的吸收大多在远红外区，干燥效果比一般的红外灯发射的近红外线好得多。优点是安全、卫生、干燥速度快，但耗电量较大。

第62页：冷冻升华干燥与微波干燥

4. 冷冻升华干燥

将物料冷冻至冰点以下，使水分结冰，然后在较高的真空度下使冰直接升华为水蒸气而除去。由于在低温下干燥，故可以保存被干燥物料原有特性，但操作费用较高。

5. 微波干燥

在微波电磁场的作用下，使物料内部的极性分子产生振动，振动的能量使被干燥物料发热，从而达到水分汽化除去的目的。它具有设备简单、便于自动化、热能利用率高、干燥时间短、产品质量高等优点；缺点是投资和耗电量高，要采取防止电磁波泄漏措施，否则对人体健康有损害。

第63页：酒精蒸馏设备概述

（三）蒸馏设备

酒精蒸馏设备是酒精生产中的重要设备之一，它的性能影响产品质量、生产能力、蒸馏率和消耗定额等。因此，近二十几年来国内外都十分重视蒸馏塔器的研究、设计、造型和革新等工作，以适应酒精工业迅速发展的需要。下面以酒精蒸馏设备流程为例介绍蒸馏设备。

第64页：单塔式酒精连续蒸馏流程

1. 单塔式酒精连续蒸馏流程

只有一个蒸馏塔，该塔分上下两段，下段为提馏段，主要是把醪液中的绝大部分酒精蒸馏出来。适用于对成品质量要求与浓度要求不高的工厂，一般国外生产浓度为88%（V）的粗酒精时常用单塔蒸馏流程；我国酒精工厂一般都不采用这种工艺流程。

第65页：双塔式酒精连续精馏流程

2. 双塔式酒精连续精馏流程由粗馏塔和精馏塔两个塔组成：粗馏塔相当于提馏段，把酒精从成熟醪中分离出来成为稀酒精，稀酒精再进入精馏塔精制成为成品。从粗馏塔来的稀酒精进入精馏塔有两种方式：

第66页：多塔式酒精连续精馏流程

3. 多塔式酒精连续精馏流程

由于双塔式只有两个塔，成品酒精质量还达不到精馏酒精标准，故采用三个以上的塔。它是以三塔式流程为基础，根据产品质量的特殊要求而增设一个以上的塔：如为了加强抽提杂醇油，则在精馏塔后增设杂醇油塔；或为了进一步排除挥发性杂质，则在精馏塔后增设后馏塔。但一般不超过4个塔为原则，否则颇不经济。各流程中各塔的任务和要求不同，因此各塔的塔板类型和高度都有差异。