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发酵罐的生物反应器 发酵罐发酵过程控制

发布时间:2018-9-18 15:49:03 来源: 浏览次数:
摘要:发酵罐,指工业上用来进行微生物发酵的装置。其主体一般为用不锈钢板制成的主式圆筒,其容积在1m3至数百m3。在设计和加工中应注意结构严密,合理。

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发酵罐,指工业上用来进行微生物发酵的装置。其主体一般为用不锈钢板制成的主式圆筒,其容积在1m3至数百m3。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。
 
 发酵罐的生物反应器  发酵罐发酵过程控制
1.轴封 作用:防止泄漏和染菌。端面轴封的作用是靠弹性元件(弹簧、波纹管)的压力使垂直于轴线的动环和静环光滑表面紧密地相互贴合,并作相对转动而达到密封。 端面轴封的优点:清洁,密封可靠,使用时间长;无死角;摩擦功率耗损小;轴或套不受磨损;对轴的震动敏感性小。 测量系统:传感器系统,用以测量pH、溶氧等,传感器要求能承受灭菌温度及保持长时间稳定。 附属系统:包括视镜、挡板等以观察发酵液的情况或强化发酵液体的混合。
 
2.气升式发酵罐 在环流管底置有空气喷嘴,空气在喷嘴口以250-300m/s的高速喷入环流管,由于喷射作用,气泡被分散于液体中,借助与环流管内气-液混合物的密度与反应主体之间的密度差,使管内气-液混合物连续循环流动。罐内培养液中的溶解氧由于菌体的代谢而逐渐减小,当其通过环流管时,由于气-液接触而达到饱和。 类型:气升环流式、鼓泡式、空气喷射式等。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已在工业上应用。
 
3.自吸式发酵罐 不需空气压缩机提供压缩空气,而是利用特设的机械搅拌吸气装置或液体喷射吸气装置吸入无菌空气并同时实现混合搅拌与溶氧传质的发酵罐。 
 
4.高位塔式生物反应器 一种高径比较大的非机械搅拌式生物反应器。它不设置机械搅拌装置,利用通入培养液的空气泡上升时带动流体运动,产生混合效果。适用于培养液粘度低,含固量少,需氧量较低的培养过程。H/D高达7,流体深度大,空气进入培养液后有较大的停留时间,并可将气体重新分散,筛板上的降液口有助于液体的循环运动。国外对生物反应过程关键参数的检钡l,已采用各种传感器,例如温度、压力,搅拌转速,气体和液体流量,液体粘度,浊度,pH,?溶解氧、排气氧及c02:葡萄糖、铵离子等。
 
5.发酵过程控制现代化的主要问题是建立数学模型和对某些不能测定的量的求取空气分布装置?? 有单管、环形管及采用气、液流射混合搅拌装置。单管式喷孔的总截面积等于空气分布管截面积。
 
6.气、液流射混合搅拌装置由环形布气管和多个切向布置的气、液射流器组成。该装置使气、液两相混合物产生与机械搅拌器旋转方向一致的径向全循环的喷射旋流运动,其气泡直径随着通气量的增大或喷嘴推动力的增加而减小,乳化程度加剧,气、液两相接触面积增加,容量传质系数提高。

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