発酵空気緩衝タンクの設計温度と圧力

発酵空気緩衝タンクの設計温度及び圧力に関する技術説明

バイオ発酵プロセスのコア機器として、発酵空気バッファタンクの設計温度と圧力パラメータは、プロセス要件、材料特性、安全仕様を考慮する必要があります。現在、その設計根拠及び技術ポイントについて以下のように規範的に説明する。

1.設計温度決定の原則

1. プロセス温度の一致：
   • 従来の好気性発酵プロセス温度は、通常25-37 ° Cで制御され、緩衝タンクの設計温度は、瞬時の温度上昇と夏の高温環境に対応するために、最高プロセス温度5-10 ° C以上でなければなりません。
   • 特殊なプロセス（高温発酵など）は個別に評価する必要があり、設計温度は60-80 ° Cに上昇することができます。
2. 材料の耐熱性：
   • 炭素鋼緩衝タンクの設計温度上限は350 ° Cで、ステンレス鋼材料は450 ° Cに達することができ、媒体特性に応じて選択する必要があります。
   • タンク断熱層の設計は、周囲温度の影響を考慮する必要があり、極寒地域（-20℃以下）では、電気熱追跡システムを構成する必要があります。

二、圧力

1. システム圧力のマッチング：
   • 設計圧力は、圧力変動や安全弁のジャンプ要件に対応するために、エアコンプレッサーの最大排気圧力よりも10 ~ 20%高くする必要があります。
   • 典型的な構成：空気圧縮機の排気圧力が0.8MPaの場合、バッファタンクの設計圧力は1.0-1.1MPaです。
2. 安全係数要件：
   • “圧力容器安全技術監督規程”によると、緩衝タンクの設計圧力は、最大使用圧力の1.1倍を下回ってはならない。
   • 可燃性および爆発性媒体の場合、設計圧力は安全マージンとして0.1- 0.2 MPa増加する必要があります。

三、典型的な作業条件パラメータ参照

四、特殊な作業条件の処理措置

1. 高温発酵の場面：
   • ジャケット冷却システムを構成し、循環冷却水を使用してタンク温度を制御します。
   • 高温シール材料を選択し、300 ° C以下の作業条件で漏れがないようにします。
2. 高圧発酵の場面：
   • タンクの肉厚は設計圧力の1.2倍で計算し、応力解析を行います。
   • デュアル安全弁並列システムにより、過圧力時の確実な放出を確保します。

五、保守の要点

1. 日常検査の内容：
   • 温度計と圧力計の値をチェックし、DCSシステムからの偏差を記録します。
   • 安全バルブのリードシールの完全性を毎日点検し、開閉の柔軟性を手動でテストします。
2. 定期的な検査プロジェクト：
   • タンクの肉厚試験は半年ごとに実施し、接ぎ木、マンホールなどの応力集中部位を監視します。
   • 毎年水圧試験を実施し、試験圧力は設計圧力の1.25倍で、30分間漏れがありません。

企業は圧力容器の特別管理システムを確立し、バッファタンクなどの特殊機器のライフサイクル管理を実施することを推奨します。連続運転システムでは、インテリジェント監視プラットフォームを設定して温度、圧力、液面などのパラメータをリアルタイムで収集し、データ分析を通じて機器の状態を予測し、予防保全を実現することができます。同時に、四半期ごとにパイプライン漏れ試験を実施し、毎年第三者試験機関に完全な品質報告書を発行し、システムの継続的な安全運転を確保することをお勧めします。