气升式发酵罐有什么明显的优点
气升式发酵罐 气升式发酵罐有明显的优点,在生产SCP、丝状真i菌、废水处理中已获得广泛应用。气升式发酵罐是应用广泛的生物反应设备。这类反应器具有结构简单、不易染菌、溶氧、能耗低等优点。有多种类型,常见的有气升环流式、鼓泡式、空气喷射式等,生物工业已经大量应用的气升式发酵罐有气升内环流发酵罐、气液双喷射气升环流发酵罐、设有多层分布板
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气升式发酵罐有什么明显的优点
气升式发酵罐 气升式发酵罐有明显的优点,在生产SCP、丝状真i菌、废水处理中已获得广泛应用。气升式发酵罐是应用广泛的生物反应设备。这类反应器具有结构简单、不易染菌、溶氧、能耗低等优点。有多种类型,常见的有气升环流式、鼓泡式、空气喷射式等,生物工业已经大量应用的气升式发酵罐有气升内环流发酵罐、气液双喷射气升环流发酵罐、设有多层分布板的塔式气升发酵罐。
而鼓泡罐则是原始的通气发酵罐,当然鼓泡式反应器内没有设置导流筒,故未控制液体的主体定向流动。自吸式发酵罐罐体的结构大致上与通用式发酵罐相同,主要区别在于搅拌器的形状和结构不同。自吸式发酵罐使用的是带吸气口的搅拌器。
搅拌器由从罐底向上伸人的主轴带动,叶轮旋转时叶片不断排开周围的液体使其背形成真空,于是将罐外空气通过搅拌器中心的吸气管而吸人罐内,吸人的空气与发酵液充分混合后在叶轮末端排出,并立即通过导轮向罐壁分散,经挡板折流涌向液面,均匀分布。空气吸人管通常用一端面轴封与叶轮连接,确保不漏气。由于空气靠发酵液高速流动形成的真空白行吸人,气液接触十分良好,气泡分散较细,从而提高了氧在发酵液中的溶解速率。以下以机械搅拌发酵罐为例,介绍其主要结构部件及其主要功能。
发酵罐气体分布器的使用
发酵罐根据发酵过程中耗氧量大小判断是否采用气体分布器,如果发酵过程耗氧较低,甚至紧靠气泡翻动就可以保持一定溶氧时,可通过空气分布器来减小进入培养液中气泡的直径,这样在一定程度上提高了溶氧量,达到节能和满足供氧需求的目的。而发酵过程中耗氧较大时,气液接触表面的增加更需要通过强制剪切破碎来实现。空气气泡的破损主要依靠搅拌器的剪切破碎作用,因此,多孔分布器对氧的传递效果并没有明显提高。相反还造成不必要的阻力损失,而且物料易堵塞小孔,引发灭菌不完全而增加染菌机会。
气体分布器是将大股的圆柱空气流分成很多细股的空气流,在下层搅拌器正下方喷出,被下层圆弧涡轮浆搅拌破损成更小气泡和培养基充分混合而设计的。开孔直径随单台罐体积的增大相应增大,一般由φ10mm增大到φ60 mm为宜。故部分厂家不采用气体分布器,而采用管口朝下的单孔管,以避免固体物料在管口聚积。而部分厂家采用环形多孔分布器,其环形圆管中心线圆直径ds=(0.67~0.8)d,环管直径和进罐空气管直径相同。分布器置于罐底底层搅拌器正下方,其环管中心线距罐底距离为 D/8。环管上半圆中心线上均布很多小孔,开孔总面积为进气管圆截面积的1.0~1.2倍。
发酵罐踏上绿色环保之路
发酵罐主体一般为用不锈钢板制成的主式圆筒,在设计和加工中应注意结构严密,合理,能耐受蒸汽灭菌、有一定操作弹性、内部附件尽量减少(避免死角)、物料与能量传递性能强,并可进行一定调节以便于清洗、减少污染,适合于多种产品的生产以及减少能量消耗。
发酵罐用于厌气发酵(如生产酒精、溶剂)的发酵罐结构可以较简单,用于好气发酵(如生产抗i生素、氨基酸、有机酸、维生素等)的发酵罐因需向罐中连续通入大量无菌空气,并为考虑通入空气的利用率,故在发酵罐结构上较为复杂,常用的有机械搅拌式发酵罐、鼓泡式发酵罐和气升式发酵罐。发酵罐乳制品、酒类发酵过程是一个无菌、无污染的过程,发酵罐采用了无菌系统,避免和防止了空气中微生物的污染,大大延长了产品的保质期和产品的纯正,罐体上特别设计安装了无菌呼吸气孔或无菌正压发酵系统。
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