結晶設備按改變溶液濃度的方法分為濃縮結晶、冷卻結晶和其他結晶。濃縮結晶設備是采用蒸發溶劑，使濃縮溶液進入過飽和區起晶。並不斷蒸發，以維持溶液在一定的過飽和度進行育晶。結晶過程與蒸發過程同時進行，故一般稱為煮晶設備，常用的濃縮結晶器有Krystal—Oslo結晶器、DTB型結晶器、DP結晶器等。冷卻結晶設備是采用降溫來使溶液進入過飽和區結晶，並不斷降溫，以維持溶液一定的過飽和濃度進行育晶，常用於溫度對溶解度影響比較大的物質結晶。結晶前先將溶液升溫濃縮。常用的冷卻式結晶器有攪拌槽結晶器、回轉結晶器。
幹燥是采用某種加熱方式將固體物料中水分（或其他液體）除去的操作，是食品、藥品生產過程中不可缺少的單元操作。按加熱方式分為傳導幹燥、對流幹燥、輻射幹燥、介電幹燥和冷凍幹燥。
幹燥由傳熱和傳質兩個過程構成，傳熱過程是熱量由外部傳給濕物料，使其溫度升高；傳質過程是物料內部水分向表麵擴散並在表麵汽化，這兩個過程同時進行，方向相反。影響幹燥速率的主要因素包括物料的性質、幹燥介質的性質和流速、幹燥介質與物料的接觸情況以及幹燥器內的壓力大小。
對於生物製品而言，其在幹燥過程中對熱的穩定性差，所以幹燥時間不易過長；生物製品要求十分純淨，與產品接觸的任何幹燥介質要嚴格過濾；生物製品很多都比較昂貴，要盡量減少幹燥過程中物料的損失，因此，在對生物製品進行幹燥操作時，要根據實際物料的性質、產品要求、生產規模的大小及是否經濟合理等方麵考慮，選擇最佳的幹燥工藝和設備。
幹燥器的形式有很多，對選擇幹燥器有重要影響的因素是物料的性質和對產品的質量要求。幹燥過程根據係統進出口焓的變化通常分為絕熱幹燥過程（等焓幹燥過程）和非絕熱幹燥過程（非等焓幹燥過程）。符合絕熱幹燥過程的條件是：在物料進出幹燥器期間，不向幹燥器補充熱量；幹燥器的熱損失可以忽略不計；物料進出幹燥器時的焓相等。常用的絕熱幹燥設備有：氣流幹燥設備、噴霧幹燥設備、流化床幹燥設備等。符合非絕熱幹燥過程的條件是：不向幹燥器補充熱量，物料進出幹燥器的焓差發生了明顯的改變；向幹燥器補充的熱量比熱損失及物料帶走的熱量之和還要大；向幹燥器中補充的熱量足夠大，能夠使幹燥過程在等溫下進行，但進出幹燥器物料的焓發生了明顯的改變。常用的非絕熱幹燥設備有：真空箱式幹燥器、帶式幹燥器、耙式幹燥器等。除此以外，還有冷凍幹燥器、紅外幹燥器以及微波幹燥等。
1、什麼是蒸發？有何特點？
2、升膜式蒸發器和降膜式蒸發器的區別在哪裏？
3、簡述結晶的基本原理。
4、工業發酵中起晶方法有哪幾種？
5、結晶設備有哪些？其結構和特點如何？
6、DP和DTB結晶器相比有何優點？
7、什麼是平衡水分、自由水分、結合水分及非結合水分？
8、什麼是幹燥過程的表麵汽化控製，處於表麵汽化控製時如何提高幹燥速率？
9、什麼是幹燥過程的內部擴散控製，處於內部擴散控製時如何提高幹燥速率？
10、生物製品的幹燥有何特點？請舉例說明。
11、常用的氣流幹燥器有哪幾種？請簡單介紹它們的幹燥原理。
12、噴霧幹燥器有何優點和缺點？
13、常用的流化床幹燥器有哪些？各有何特點？使用流化床幹燥器有何限製條件？
14、簡述冷凍幹燥、微波幹燥、紅外幹燥的原理、特點及操作注意事項。知識目標：了解設備事故的概念、分類及事故的危害；掌握機械設備事故產生的原因及預防措施；了解設備事故的安全防範措施；掌握電氣事故、火災爆炸、工業毒素及微生物安全操作要點。
技能目標：具備安全防範、安全操作意識；具備預見發酵設備中易出現的安全事故的能力；具備基本的電氣、火災爆炸、工業毒素、微生物毒素安全操作能力。
設備操作安全項目簡介：所謂設備事故是指工廠、企業中的各類生產設備、設施及建築、動力能源等因非正常損壞造成停產、停工或效能降低，直接經濟損失超過規定限額的行為或事件。加強設備事故的管理，其目的是對所發生的設備事故及時采取有效措施，防止事故擴大和再度發生。並從事故中吸取教訓，防止事故重演，達到消滅事故，確保安全生產。
設備的安全操作是學習發酵工程設備的一項重要內容，操作者必須始終堅持“安全第一、預防為主”的方針，除掌握一般的設備操作安全常識外，還應仔細閱讀具體設備的使用說明，嚴格按照設備說明和公司的所有規章製度進行操作，嚴肅認真，一絲不苟，確保生產安全。
本項目針對發酵工業中一般的設備事故及防範措施作介紹，更全麵、更具體的安全操作規定需要參照具體設備說明書和公司有關的規定、規章、製度和程序。
工作任務：任務10.1設備事故及防範：生產必須安全，安全為了生產。安全生產、保障職工在生產過程中的安全與健康，是實現發酵工業迅速發展、提高經濟效益的唯一保證。在發酵工業生產過程中，存在著起火、爆炸、中毒、機械損傷、生物汙染等諸多潛在的不安全因素，如果管理和操作稍有疏忽，就有可能造成傷亡事故和重大損失。因此，在生產工藝路線和設備操作管理中，既要考慮生產的合理性，又要同時考慮生產和操作的安全，保證生產的安全、人身安全。
設備是由若幹相互聯係的機械及其零部件按照一定的規律裝配起來的，能夠完成一定功能的裝置。成套的設備裝置由原動機、控製操縱係統、傳動機構、支撐構件和執行機構組成，各部分相互作調、相互依存，在操作者的指揮下共同完成人類的預期目標。
人們在現代生產和生活中大量使用並不斷改進機械設備，提高生活質量、減輕體力勞動，提高勞動生產率。但機械設備在給人們帶來高效、快捷和方便的同時，在其製造、使用、閑置時，乃至報廢後，都會帶來一定的危險與有害因素，可能對操作人員造成傷害，對設備、財產造成損失，對環境造成危害。因此，設備安全越來越引起人們的重視。
設備事故的分類及危害：設備事故的分類：（1）按影響生產或維修造成的損失，設備事故可分為：①重大設備事故。設備損壞嚴重，多係統企業影響日產量25%或修複費用達5萬元以上者；單係統企業影響日產量50%或修複費用達5萬元以上者；或雖未達到上述條件，但性質惡劣，影響麵大，經分析討論，集體同意，也可以認為是重大事故。
②普通設備事故。設備零部件損壞，以致影響一種成品或半成品減產，多係統企業占日產量5%或修複費用達1萬元以上者；單係統企業占日產量10%，或修複費用達1萬元以上者。
③微小事故。損失小於普通設備事故的，均為微小事故，事故損失金額是修複費、減產損失費和成品、半成品損失費之和。
（2）按其發生的性質，設備事故可分為：①責任事故。凡屬人為原因，如違反操作規程、擅離工作崗位、超負荷運轉、加工工藝不合理及維護修理不當等，致使設備損壞或效能降低者，稱為責任事故。
②質量事故。凡因設備原設計、製造、安裝等原因，致使設備損壞或效能降低者，稱為質量事故。
③自然事故。凡因遭受自然災害，致使設備損壞或效能降低者，稱為自然事故。
設備事故的危害：設備事故的危害是指設備機械裝置運行過程中由危險因素和有害因素導致的危害。危險因素是指能對人造成突發性傷亡或對物造成突發性損害的因素，有害因素是指能對人的健康或對物造成慢行損害的因素。
（1）機械設備事故在不同狀態下的危害：機械設備在規定的使用條件下執行其功能過程中，以及在運輸、安裝、調整、維修、拆卸和處理時，無論處於哪個階段，處於哪種狀態，都存在著危險與有害因素，有可能對操作人員造成危害。
①正常工作狀態。機械設備在完成預定功能的正常工作狀態下，存在著不可避免地執行預定功能所必須具備的運動要素，如零部件的相對運動、電機的旋轉和振動等，使機械設備在正常工作狀態下存在碰撞、切割、擠壓、作業環境惡化等對操作人員安全健康不利的危險因素，並可能產生危害後果。
②非正常工作狀態。其是指在機械設備運轉過程中，由於各種原因引起的意外狀態，包括故障狀態和維修保養狀態。
設備的故障不僅可能造成局部或整機的停轉，還可能出現異常運轉或損壞，影響生產的正常開展，甚至可能對操作人員構成危害。如運轉中的閥門的破損會導致發酵液體或危險氣體泄漏等事故，電器開關故障會產生機械設備不能停機的危險等。
機械設備的維修保養一般都是在停機狀態下進行的。由於檢修往往迫使檢修人員采取一些特殊的做法，如攀高、進入狹小或幾乎密閉的空間、將安全裝置拆除等，使維護和修理過程容易出現正常操作不存在的危險。
③非工作狀態。機械設備停止運轉處於靜止狀態時，一般情況下是安全的，但是也不排除發生傷害的可能。如由於環境照度不足導致人員發生碰蹭事故；室外機械設備由於穩定性不夠在風力作用下發生垮塌、滑移或傾翻等。
（2）設備事故產生的危害：設備事故危害包括兩大類：一類是機械本身導致的危害，包括夾擠、碾壓、剪切、切割、纏繞或卷入、戳紮或刺傷、摩擦或磨損、飛出物打擊、高壓流體噴射、碰撞或跌落等危害。另一類是非機械危害，包括電氣危害（如電擊傷）、溫度危害（灼燙和冷凍）、噪聲危害、振動危害、電離和非電離輻射危害、因加工或使用各種危險材料和物質產生的危害、未履行安全人機工程學原則而產生的危害等。
①機械的危害。
a、靜止的危險。發酵設備處於靜止狀態時存在的危險即當人接觸或與靜止設備作相對運動時可能引起的危險。包括機械設備突出的較長的部分；設備表麵上的螺栓、吊鉤、手柄等；毛坯、工具、設備邊緣未打磨的毛刺、銳角、翹起的銘牌等；引起滑跌的工作平台，尤其是平台有水或油時更為危險。
b、直線運動的危險。指作直線運動的機械設備所引起的危險，又可分接近式的危險和經過式的危險。接近式的危險包括往複工作台、輸送的絞龍等。經過式的危險包括運轉中的皮帶輸送、作直線運動切割刀具等。
c、機械旋轉運動的危險。指人體或衣服等被卷進旋轉機械部位引起的危險。包括卷進單獨旋轉運動機械部件中的危險，如主軸、卡盤等單獨旋轉的機械部件以及各種切削刀具等加工刃具；卷進旋轉運動中兩個機械部件間的危險，如朝相反方向旋轉的兩個軋輥之間，相互齧合的齒輪；卷進旋轉機械部件與固定構件間的危險，如有輻條的手輪與機身之間；卷進旋轉機械部件與直線運動部件間的危險，如皮帶與皮帶輪、鏈條與鏈輪、齒條與齒輪；旋轉運動加工件打擊或絞軋的危險，如伸出機床的細長加工件；旋轉運動件上凸出物的打擊、如皮帶上的金屬皮帶扣、轉軸上的鍵、定位螺絲、聯軸器螺絲等；孔洞部分有些旋轉零部件，由於有孔洞部分而具有更大的危險性，如風扇、葉片，帶輻條的滑輪、齒輪和飛輪等；旋轉運動和直線運動引起的複合運動，如凸輪傳動機構、連杆和曲軸。
d、機械飛出物擊傷的危險。包括飛出的刀具或機械部件，如未夾緊的刀片、緊固不牢的接頭、破碎的砂輪片等；飛出的切屑或工件，如連續排出或破碎而飛散的切屑等。
②非機械的危害。
a、電擊傷。指采用電氣設備作為動力的機械以及機械本身在運轉過程中產生的靜電引起的危險。包括靜電危險如在機械加工過程中產生的有害靜電，將引起爆炸、電擊傷害事故；觸電危險如機械電氣設備絕緣不良，錯誤地接線或誤操作等原因造成的觸電事故。
b、灼燙和冷危害。如在高溫、高壓作業中被高溫設備灼燙的危險，或與設備的高溫表麵接觸時被灼燙的危險；在超臨界流體輸送及與低溫金屬表麵接觸時被凍傷的危險。
c、振動危害。在機械加工過程中使用振動工具或機械本身產生的振動所引起的危害，按振動作用於人體的方式，可分為局部振動和全身振動。
d、噪聲危害。機械加工過程或機械運轉過程所產生的噪聲而引起的危害。包括機械性噪聲、電磁性噪聲、流體動力性噪聲等。
e、電離輻射危害。指設備內放射性物質、X射線裝置、γ射線裝置等超出國家標準允許劑量的電離輻射危害。
f、非電離輻射危害。非電離輻射是指紫外線、可見光、紅外線、微波等，當超出衛生標準規定劑量時引起的危害。如用紫外線滅菌時產生的紫外輻射、微波輔助加工時產生的微波泄露等傷害。
g、化學物、生物危害。機械設備在加工過程中使用或泄露的各種化學物、有害生物所引起的危害。包括易燃易爆物質的灼傷、火災和爆炸危險；工業毒物含原料、輔助材料、半成品、成品，也可能是副產品、廢棄物、夾雜物，或其中含有毒成分的其他物質；酸、堿等化學物質的腐蝕性危害；有害、有毒、致病的微生物或細菌病毒等。
h、粉塵危害。指設備在生產過程中產生的各種粉塵引起的危害。粉塵來源包括：某些物質加熱時產生的蒸汽在空氣中凝結或被氧化所形成的粉塵；固體物質在粉碎和運輸時產生的粉塵；在生產中使用的粉末狀物質，在混合、過篩、包裝、搬運等操作時產生的以及沉積的粉塵，由於振動或氣流的影響再次浮遊於空氣中的粉塵（二次揚塵）；有機物的不完全燃燒，如木材、焦油、煤炭等燃燒時所產生的煙。
i、異常的生產環境。例如工作區照度不足，亮度分布不當，光或色的對比度不當，以及存在頻閃效應、眩光效應；工作區溫度過高、過低或急劇變化；工作區氣流速度過大、過小或急劇變化；工作區濕度過大或過小。
設備事故產生的原因：引起設備事故主要有機械設備本身的不安全因素，操作者的不安全行為，技術和設備設計缺陷、員工培訓缺陷和管理缺陷等因素造成。產生設備事故的原因往往是多種因素綜合作用的結果。
機械設備的不安全狀態：機械設備本身的安全狀態是保證機械安全生產的重要前提，但由於眾多因素，機械設備本身會存在一些不安全因素。
（1）防護、保險、信號等裝置缺乏或有缺陷：主要表現在：①無防護。無防護罩，無安全保險裝置，無報警裝置，無安全標誌，無護欄或護欄損壞，設備電氣未接地，絕緣不良，噪聲大，無限位裝置等。
②防護不當。防護罩未在適當位置，防護裝置調整不當，安全距離不夠，電氣裝置帶電部分裸露等。
（2）設備、施工、工具、附件有缺陷：主要表現在：①設計不當。結構不符合安全要求，製動裝置有缺陷，安全間距不夠，工件上有鋒利毛刺、毛邊，設備上有鋒利的倒角棱等。
②強度不夠。機械強度不夠，絕緣強度不夠，起吊重物的繩索不合安全要求等。
③設備在非正常狀態下運行。設備帶“病”運轉，超負荷運轉等。
④維修、調整不良。設備失修、保養不當，設備失靈，未加潤滑油等。
（3）個人防護用品、用具缺少或有缺陷：主要表現在：①無個人防護用品、用具。包括未配備合適的防護服、手套、護目鏡及麵罩、呼吸器官護具、安全帶、安全帽、安全鞋等。
②所用防護用品、用具不符合安全要求等。
（4）生產場地環境不良：主要表現在：①照明光線不良。包括照度不足，作業場所煙霧煙塵彌漫、視線不清，光線過強，有眩光等。
②通風不良。無通風，通風係統效率低等。
③作業場所狹窄。
④作業場地雜亂。工具、製品、材料堆放不安全等。
（5）操作工序：設計或配置不安全，交叉作業過多。
（6）交通線路的配置不安全：（7）地麵滑：地麵有油或其他液體，有冰雪，地麵有易滑物如圓柱形管子、料頭、滾珠等。
（8）儲存方法不安全：堆放過高、不穩。
操作者的不安全行為：在機械設備操作、使用過程中，操作者的不安全行為是引發設備事故的另一個重要直接原因。人的行為受心理、生理等各種因素的影響，可能是有意的或無意的，表現也是多種多樣的。安全意識低、安全知識缺乏和安全技能差是引發事故的主要人為因素。
（1）操作錯誤、忽視安全、忽視警告：操作錯誤、忽視安全、忽視警告包括未經許可開動、關停、移動機器，開動、關停機器時未給信號，開關未鎖緊，造成意外轉動，忘記關閉設備，忽視警告標誌、警告信號，操作錯誤（如按錯按鈕、閥門、扳手、把柄的操作方向相反），供料或送料速度過快，機械超速運轉，衝壓機作業時手伸進衝模，未經過培訓或無證駕駛機動車，工件、刀具緊固不牢，用壓縮空氣吹鐵屑等。
（2）造成安全裝置失效：造成安全裝置失效包括拆除了安全裝置，安全裝置失去作用，調整錯誤造成安全裝置失效。
（3）使用不安全設備：臨時使用不牢固的設施如工作梯，使用無安全裝置的設備，私拉臨時電線不符合安全要求等。
（4）用手代替工具操作：用手代替手動工具，用手清理切屑，不用夾具固定，用手拿工件進行機械加工等。
（5）物體存放不當：物體存放不當包括成品、半成品、材料、工具、切屑和生產用品等未放置在指定位置。
（6）攀、坐不安全位置：如在機械工作時攀爬平台護欄、吊車吊鉤等。
（7）機械運轉時不當操作：機械運轉時加油、修理、檢查、調整、焊接或清掃等操作。
（8）防護用品使用不當：在必須使用個人防護用品、用具的作業或場合中，忽視其使用，如未戴各種個人防護用品。
（9）穿不安全裝束：如在有旋轉零部件的設備旁作業時穿著過於肥大、寬鬆的服裝，操縱帶有旋轉零部件的設備時戴手套，穿高跟鞋、涼鞋或拖鞋進入車間等。
（10）機械設計缺陷或違章操作：無意或未排除故障而接近危險部位，如在無防護罩的兩個相對運動零部件之間清理卡住物時，可能造成擠傷、夾斷、切斷、壓碎或人的肢體被卷進而造成嚴重的傷害。除了機械結構設計不合理外，也是違章作業。
技術和設計上的缺陷：工業構件、建築物（如室內照明、通風）、機械設備儀器儀表工藝過程、操作方法、維修檢驗等的設計和材料使用等方麵存在的問題。
（1）設計錯誤：預防事故應從設計開始。大部分不安全狀態是由於設計不當造成的。由於技術知識水平所限，經驗不足，可能沒有采取必要的安全措施而犯了考慮不周或疏忽大意的錯誤。設計人員在設計時應盡量采取避免操作人員出現不安全行為的技術措施和消除機械的不安全狀態。設計人員的實踐經驗越豐富，其設計水平和質量就越高，就能在設計階段提出消除、控製或隔離危險的方案。
設計錯誤包括強度計算不準，材料選用不當，設備外觀不安全，結構設計不合理，操縱機構不當，未設計安全裝置等。即使設計人員選用的操縱器是正確的，如果在控製板上配置的位置不當，也可能使操作人員混淆而發生操作錯誤，或不適當地增加了操作人員的反應時間而忙中出錯。設計人員還應注意作業環境設計，不適當的操作位置和勞動姿勢都可能使操作人員引起疲勞或思想緊張而容易出錯。