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生物發(fā)酵罐 我有新說法
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常見的發(fā)酵罐分為固體發(fā)酵罐和液體發(fā)酵罐。發(fā)酵罐根據(jù)容積和用途不同,分為種子罐(菌種發(fā)酵罐)和發(fā)酵罐。發(fā)酵罐根據(jù)需氧類型的不同又分為通風(fēng)式發(fā)酵罐和厭氧發(fā)酵罐。

發(fā)酵罐的罐體尺寸從50L-5000L全系列。

設(shè)備簡介

結(jié)構(gòu):

立式,上平蓋、下橢圓封頭,帶標(biāo)準(zhǔn)夾套,帶平葉圓盤渦輪攪拌裝置;

材質(zhì):

接觸藥液部位為316L,其余為304。

設(shè)計壓力:

內(nèi)筒0.25Mpa,夾套0.33Mpa。

粗糙度:

內(nèi)表面機(jī)械拋光Ra≤0.35,外表面上下封頭鏡面拋光,直筒體噴砂亞光處理。

罐體附件配置:

(可根據(jù)用戶需求設(shè)計):PH、DO檢測儀;潔凈清洗球;硬質(zhì)合金+碳化硅機(jī)械密封,100%無泄漏;攪拌減速機(jī);

罐體規(guī)格工藝

(包括取樣口、加料口、出料口進(jìn)氣、SIP、CIP口等)。

重要系數(shù)

一般發(fā)酵罐的高徑比為1.7-2.5之間,高徑比大有利于傳熱和溶氧,攪拌剪切力大。發(fā)酵罐的攪拌裝置包括機(jī)械攪拌和非機(jī)械攪拌。通風(fēng)發(fā)酵的攪拌裝置包括電動機(jī)、傳動裝置、攪拌軸、軸密封裝置和攪拌槳。機(jī)械攪拌的目的是迅速分散氣泡和混合加入物料。一個攪拌槳要同時達(dá)到這兩個目的,有時是矛盾的。例如,達(dá)到混合功能需要大直徑的攪拌器和采用低轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn),而提高分散氣泡效果則需要多葉片、小直徑和大的轉(zhuǎn)速。電動機(jī)輸入功率決定于攪拌槳形式和其他發(fā)酵罐部件。發(fā)酵罐內(nèi)常安裝4塊擋板以增加混合、傳熱和傳質(zhì)效率。擋板之寬度為發(fā)酵罐直徑的10%~12%,擋板越寬則混合效果越好。在好氣深層發(fā)酵罐中,來自無菌空氣系統(tǒng)的壓縮空氣通過空氣分布器射入發(fā)酵罐內(nèi),分布器有單孔管式和多孔管式。安裝方式各異,一般安裝在最下面一檔攪拌器的下方,但都要注意防止氣孔被發(fā)酵液中的菌體或固體顆粒堵塞。有的空氣分布器帶有放水結(jié)構(gòu),使放罐后沒有發(fā)酵液殘留在管子里。通氣速度以滿足微生物發(fā)酵的需要為準(zhǔn),在使溶氧在臨界氧深度之上。它決定于系統(tǒng)的設(shè)計和操作??諝饬魉俚纳舷匏俣仁强諝饽苡行У乇粩嚢铇稚?,這和攪拌槳形式和轉(zhuǎn)速有關(guān)。

微生物在繁殖和耗氧發(fā)酵過程中都需要氧氣,通常以空氣作為氧源??諝庵泻懈魇礁鳂拥奈⑸?,這些微生物隨著空氣進(jìn)入培養(yǎng)液,在適宜的條件下,它們會大量繁殖,消耗大量的營養(yǎng)物質(zhì),以及產(chǎn)生各種代謝產(chǎn)物,干擾甚至破壞預(yù)定發(fā)酵的正常進(jìn)行,使發(fā)酵產(chǎn)品的效價降低,產(chǎn)量下降,甚至造成發(fā)酵徹di失敗等嚴(yán)重事故。因此,空氣的除菌就成為耗氧發(fā)酵工程上的一個重要環(huán)節(jié)。除菌的方法很多,如過濾除菌、熱殺菌、靜電除菌,輻射殺菌等,但各種方法的除菌效果、設(shè)備條件、經(jīng)濟(jì)條件各不相同。所需的除菌程度根據(jù)發(fā)酵工藝要求而定,既要達(dá)到除菌效果,又要盡量簡化除菌流程,以減少設(shè)備投資和正常運轉(zhuǎn)的動力消耗。

過濾除菌

是目前發(fā)酵工業(yè)中經(jīng)濟(jì)實用的空氣除菌方法,它是采用定期滅菌的介質(zhì)來阻截流過的空氣所含的微生物,而取得無菌空氣,常用的過濾介質(zhì)有棉花、活性炭或玻璃纖維、有機(jī)合成纖維、有機(jī)和無機(jī)燒結(jié)材料等等。由于被過濾的氣溶膠中微生物的粒子很小,一般只有0.5~2μm,而過濾介質(zhì)的材料一般孔徑都大于微粒直徑的幾倍到幾十倍,因此,過濾機(jī)理比較復(fù)雜。同時,由于空氣在壓縮過程中帶入的油霧和水蒸汽冷凝的水霧影響,使過濾的因素變化更多。當(dāng)過濾介質(zhì)孔隙小于或被過濾的微粒直徑時,通常稱為絕對過濾。隨著工業(yè)的發(fā)展,過濾介質(zhì)逐漸由天然材料棉花過濾到玻璃纖維、細(xì)玻璃纖維和其他澆結(jié)材料的過濾介質(zhì)及微孔超濾膜的絕對過濾。目前,在許多發(fā)酵工廠運用膜材質(zhì)進(jìn)行空氣除菌,獲得了較好的效果。

參考資料

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    3、產(chǎn)汽時間短,提供優(yōu)質(zhì)飽和蒸汽。采用小爐膽設(shè)計結(jié)構(gòu),鍋爐水容量少,產(chǎn)汽快。
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