発酵工場で使用する大型コンプレッサーの役割は何ですか?

発酵工場では、大型コンプレッサーは生産プロセスを保障する中核的な設備の一つで、その役割は微生物培養、プロセス制御、エネルギー利用など多くの環節を貫通している。 具体的な応用シーンと技術解析を以下に示します

一、微生物培養酸素供給

• 役割: 空気圧縮機は発酵タンクに提供されます。クリーンでオイルフリーの圧縮空気、微生物が発酵過程で十分な酸素を得られるようにする。
• 技術的な詳細:
  • 圧縮空気は通過しなければならない多段フィルタリング(除油、除塵、除菌を含む) ガスの品質が発酵プロセスの要求を満たすことを確保する。
  • 酸素供給圧力は通常0.3-3.5bar具体的に発酵タンクの液位、背圧及びプロセスの需要に依存する。
• 業界事例: あるアミノ酸発酵工場は酸素供給システムを最適化することで、菌種の収率を18% 向上させ、発酵サイクルを6時間短縮した。

二、プロセスフロー制御

• 役割: 圧縮空気用発酵槽内の圧力と流量を調節するプロセスの安定性を保障します。
• 応用シーン:
  • 圧力制御: エアコンプレッサの出力を調節することで、タンク内の圧力を安定させ (例えば1.8-2.5bar) 、圧力変動が微生物代謝に影響しないようにする。
  • 通気量調整: 発酵段階に応じて吸気量を調整し、例えば対数成長期に通気量を増やして菌体の繁殖を促進する必要がある。
• 技術的な優位性: 採用インバータスクリュー式エアコンプレッサリアルタイムで空気量を調整でき、省エネ効率が30% 以上向上します。

三、設備の清潔と消毒

• 役割: 圧縮空気を利用するパージ装置内部、残留物を除去し、微生物汚染のリスクを減らす。
• 応用シーン:
  • 発酵槽の空消: 滅菌前に圧縮空気で残留蒸気を排出し、凝縮水が滅菌効果に影響しないようにする。
  • フィルターのメンテナンス: 定期的に圧縮空気でフィルターを吹き返し、寿命を延ばす。
• 衛生基準: 圧縮空気はISO 8573-1:2010 Class 1.4.1標準 (油なし、無水、粒子なし)。

四、余熱回収利用

• 役割: エアコンプレッサの運転時に発生する高温熱 (エネルギー消費量の85%) が通過できる余熱回収技術再利用します。
• 応用シーン:
  • お湯の調製: 暖房、入浴またはプロセス加熱 (逆浸透原水加熱など) に使用する。
  • 冷凍駆動: 夏は余熱で臭化リチウム冷凍機を駆動し、発酵工場のために温度を下げる。
• 省エネ効果: ある製薬企業は余熱回収を採用した後、年間の省エネコストは600万元を超えた。

五、多発酵タンクの共同供給

• 役割: 大型発酵工場は通常通過する総配管ガス供給、複数の発酵槽に圧縮空気を提供する。
• システム構成:
  • 流量調整弁: 各発酵槽の前に調節弁を配置して、正確なガス供給を実現します。
  • スマートコントロール: 発酵周期に応じてエアコンプレッサの運転数量を自動的に調整し、無負荷エネルギーを避ける。
• 拡張性: 将来の発酵タンクの追加をサポートし、システム拡張コストを40% 削減します。

選定とメンテナンスのアドバイス

• 設備選定: 優先選択オイルフリー遠心式エアコンプレッサーまたはインバータスクリュー式エアコンプレッサ発酵プロセスの需要に合わせる。
• 定期メンテナンス: 2000時間ごとにエアフィルターを交換し、四半期ごとに潤滑油の品質を測定する。
• エネルギー効率モニタリング: スマートセンサを設置し、エアコンプレッサのエネルギー効率をリアルタイムで追跡し、ランニングコストを最適化する。

以上の総合的な応用を通じて、大型コンプレッサーは発酵過程の安定性を保障するだけでなく、エネルギー利用効率を著しく高め、発酵工場のグリーン生産を支援する。