玻璃钢储罐在酱油发酵行业中应用

1、发酵行业对设备的要求
    发酵，就是利用微生物对有机物作用而使其分解的过程。发酵过程一般分为以下六个部分：①菌种的选育和保藏；②用于维持复壮种子的制备和发酵的培养基；③灭菌；④活力高、无杂菌的种子制备；⑤发酵的最适合的工艺条件；⑥分离过程，包括三废处理等。
    1.1发酵行业所用设备对材质的要求
    （1）耐腐蚀
    发酵行业的腐蚀性介质主要有三种，一是其产品或生产过程中的中间体及产品本身的腐蚀，如：柠檬酸、醋酸、酱油中的盐类等；二是工艺过程中所必需用的各种辅料和清洗 消菌用品，如：各种盐、无机酸（盐酸、硫酸、亚硫酸等）、碱类（氢氧化钠、氨水等）；三是以上两种的混合物，以及应进行环保处理的废气、废水等等。
    （2）材料无毒，能接触食品
    设备必须满足盛装食品的卫生要求。
    （3）有利于防治污染菌
    发酵过程中污染杂菌或噬菌体是发酵工业的大敌，染菌不仅防碍生产菌种的生长和产物的合成，打乱政党生产管理秩序，还会影响下道工序的产品质量严重的会造成倒罐（将发酵液放入下水道），使生产遭受很大的损失，所以对设备要求作到无死角、无渗漏，而且其材质无污垢，不易滋生、滞留不良菌种等。
    （4）有一定的强度和刚度
    发酵行业中除了成品和原辅料的贮存罐外，一些设备还有温度、压力、带搅拌器等要求，如各种发酵罐、味精工业的中和罐、离子交换柱、及制柠檬酸用的真空浓缩罐等等。因此对于制造设备的材料有一定的强度和刚度要求。
    （5）控制造价，满足经济性要求
    1.2 现有设备的材质状况
    目前，用于发酵行业的大部分设备，其材质大体上分三类。第一类为碳钢复合，即内衬橡胶、玻璃钢、不锈钢、塑料及耐酸瓷砖等；第二类为整体不锈钢；第三类为整体塑料类（PVC、PP等）。
    碳钢复合和塑料类设备，造价适中，一般可满足通常耐腐蚀等方面的要求。但碳钢复合设备衬里材料与碳钢之间性能差异很大，给施工和维修带来很多因难，而且衬里易脱落，造成设备腐蚀和对内部介质的污染，另外，维修费用增大，还会造成使用寿命大大缩短。更有甚者，一旦容器的耐蚀衬里穿漏，会使碳钢壳体产生严惩的腐蚀，甚至使整个设备报废。对于压力罐，则还有可能发生爆炸等严惩事故。
    塑料类设备具有较优良的耐腐蚀性，可使用于多种介质。但塑料类设备基本上都属于热塑性工程塑料，使用温度不高，（如PVC，通常在70℃以下），或低温下性脆，易开裂（如PP等等），强度低，易老化。因此应用受到了限制。
    整体不锈钢设备，整体耐蚀好，加工、维修方便，强度高，耐温性好，常用于一些关键且使用条件较苛刻的设备。然而在实际使用中，也存在一些问题，如腐蚀、染菌等，如果解决不好，不仅发挥不了其优越性，而且可能造成更大的损失。
    2 玻璃钢材质的特点
    （1）满足食品卫生的要求。能否满足食品卫生要求，这是发酵设备的最根本要求。玻璃钢产品能否符合食品卫生要求，关键在于内衬树脂的选择，即必须选用食品级树脂。
    （2）轻质高强。玻璃钢的比重只有1.4~2.0，而纤维缠绕玻璃钢的拉伸强度可达300~500MPa，超过普通钢的极限强度，如按比强度计算，也已达到或超过某些特殊合金钢。因些可作为防腐设备的主要结构材料，并具有运输、安装和维修方便的优点。
    （3）优良的耐腐蚀性。玻璃钢的最大特点之一，就是耐腐蚀性好。通过树脂的种类和牌号的选择，彩适宜的成型工艺，可以生产出耐多种酸、碱、盐油类及有机溶剂的玻璃钢制品。
    （4）良好的表面性能和易清洗、灭菌性能。由于玻璃钢是整体成型的，无接缝，内壁光滑，与化学介质接触时，表面很少有腐蚀产物和结垢现象，更不滋生菌和微生物。因此不污染介质，极易清洗，经食品和药物管理部门专门检验，玻璃钢已达到食品酿造，医药工业的要求。
    （5）可设计性好。玻璃钢是一种可以改变其原料种类、数量比例和增强材料的排布方式，以满足不同性能要求的复合材料。
    （6）良好的施工工艺性。未固化的树脂和增强材料有改变形状的能力，因此，可以通过不同的成型方法和模具方便地加工成所需要的形状。这一特点最适合大型、整体和结构复杂的设备的施工要求，适合于现场施工和组装。
    （7）抗老化、阻燃。玻璃钢是增强塑料范畴的制品，基体材料存在着自然老化和燃烧的问题。但世界上经过60多年，中国经过30多年的研究，已经得到初步解决。增强材料加偶联剂处理，使用50年，变曲强度可保持在64.46%，拉伸强度保留率在71.2%，如再配加防老剂，防老化性能更好；玻璃钢基体中加入阻燃剂或采用阻燃性树脂再加入阻燃剂，氧指数可达34~36，完全满足发酵设备的阻燃防火要求。
    （8）综合造价较低。玻璃钢作为一种新的功能材料，由于其所用原材料的价格较高，一般说来，玻璃设备的价格高于碳钢设备和一些塑料设备，而低于不锈钢和其它一些有色金属设备。但由于玻璃钢重量轻、耐蚀性好、使用寿命长、维修少等优点，其安装、使用费用和综合造价低；而且对于部分使用条件复杂或苛刻的设备，可以采用各取所长的办法，如加热盘管用不锈钢或钛材，内衬热塑性塑料等，以达到既拥有优良性能又可降低造价的目的。
    3  设计与制作时应注意的事项
    3.1  设计
    （1）安全系数。安全系数为极限强度与许用应力的比值，由于玻璃钢缺乏标准的强度值，而且其实测值分散性较大，故在确定安全系数时，要仔细分析酌情处理，主要考虑下列因素：①对负载分析和应力分析。受力状态计算得准确时，可用较低的安全系数；②用不同的工艺方法制成的玻璃钢制品，应选用不同的安全系数；③使用温度较高时，应视所选用树脂的热变形温度，选择合理的安全系数；④如有冲击负载、疲劳负载时，应适当提高安全系数；⑤对于有后固化工艺处理的，可选用较低的安全系数；⑥如有可能造成人身伤亡或是关键的设备，要适当提高安全系数。一般说业，总的安全系数，不能低于6，但也不要取过高的安全系数，避免浪费材料。
    （2）树脂类型。要针对所接触的介质种类和温度要求，合理地选择树脂类型，在无可靠数据时，应采用模拟实验，以确保所选用树脂在使用温度下仍具有要求的耐腐蚀性和强度。
    （3）结构设计。设备的结构设计必须满足使用、安装方便的要求。如有的设备要求内外清洗方便，就要求进出口、接口、喷咀及支撑处做特别考虑。另外，玻璃钢的弹性模量较低，应通过合理的结构设计满足其刚度要求。
    3.2 生产
    应严格按工艺规程进行。尤其是耐腐蚀层的加工，要绝对保证质量，对于部分特殊要求的情况，应有针对性地严格控制和管理。如，对有食品卫生要求的容器严格控制以下部分：①与介质接触部分的树脂必需选取食品级的，符合GB13115标准要求，且有正式的试验报告：所用固化剂，促进剂、阻聚剂及以上的助剂的溶剂也必须满足GB13225标准要求；②在容器加工完毕后，应进行后固化处理。通常为80℃温度下处理3h以上，或室温下固化不少于14d；③与介质接触表面应用水蒸汽（温度为80~120℃）或80℃水冲洗两冲，并在处理完毕后及使用前处于密封状态。
    3.3 安装、运输、使用
    玻璃钢是一种新型材料，它有其自身特点。在安装，运输和使用过程中与原来系统材料制成的设备有所不同，应按照图低和生产厂家的安装、运输和使用手册规定及说明进行，以保证产品质量。
    4  结束语
    玻璃钢的发酵设备近年来有了较大的发展，不少厂家在这方面进行了研制、生产和应用，并取得了一定经验。但随着生物技术的发展，新的工艺、技术的应用和对产品质量要求的提高，对其设备也提出了更高的要求。随着耐蚀玻璃钢原材料和产品的制造设备及技术飞速发展，作为集多项优点于一身的玻璃钢制品，必将在发酵行业中，为解决尚存的各种问题作出更大的贡献，使发酵行业中的玻璃钢设备成为玻璃钢的主要用途之一。
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