發(fā)酵設(shè)備的使用和滅菌

　　生物反應(yīng)器是生物工程的重要組成部分，是生物技術(shù)轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的關(guān)鍵設(shè)備，在生物工程中處于中心地位。機(jī)械攪拌式生物反應(yīng)器，又稱發(fā)酵罐，是進(jìn)行液體發(fā)酵的特殊設(shè)備。實(shí)驗(yàn)室使用的小型發(fā)酵罐，其容積可從1 L至數(shù)百升。發(fā)酵罐配備有控制器和各種電極，可以自動(dòng)地調(diào)控試驗(yàn)所需的培養(yǎng)條件，是微生物學(xué)、遺傳工程等科學(xué)研究所必需的設(shè)備。  

   發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)可分為罐體和控制器兩部分。

發(fā)酵罐攪拌葉輪的特點(diǎn)

    發(fā)酵罐內(nèi)裝置拌和器首先用來(lái)渙散氣泡以得到盡可能高的傳質(zhì)系數(shù)KLa。此外還要使被拌和的發(fā)酵液循環(huán)來(lái)添加氣泡的均勻停留時(shí)間，并在整個(gè)體系中均勻分布，阻止其聚并。

   早先在機(jī)械拌和式發(fā)酵罐一般裝有數(shù)個(gè)徑向圓盤渦輪拌和器，蘇州閃蒸罐，但簡(jiǎn)單使被拌和的介質(zhì)分層而構(gòu)成兒個(gè)區(qū)，因而在罐下部和上部之間構(gòu)成氧分壓梯度，導(dǎo)致罐內(nèi)上、下部之問(wèn)的KLa值的區(qū)別。

近來(lái)發(fā)酵罐的拌和體系多采用在罐底部裝置一個(gè)用來(lái)渙散空氣的渦輪拌和器，其上再裝置一組軸流式拌和器，用來(lái)循環(huán)培育介質(zhì)、均勻分布?xì)馀?、加?qiáng)熱量傳遞和消除罐內(nèi)上、下部之問(wèn)含氧量梯度差。2. 2. 3. 1拌和葉型式

常見的發(fā)酵罐冷卻裝置的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)

發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的發(fā)酵熱會(huì)造成發(fā)酵液溫度升高，影響發(fā)酵的正常進(jìn)行，因此發(fā)酵過(guò)程中必須有冷卻裝置來(lái)控制溫度。發(fā)酵罐的冷卻裝置多種多樣，常見的有以下幾種：

a．夾套式冷卻裝置：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制造，罐內(nèi)無(wú)冷卻設(shè)備，閃蒸罐廠家，死角少，易進(jìn)行清潔滅菌，有利于發(fā)酵。但因傳熱壁較厚，冷卻介質(zhì)流速低，傳熱系數(shù)較低，降溫效果差。這種冷卻裝置應(yīng)用于容積較小的發(fā)酵罐、種子罐，夾套的高度比靜止液面高度稍高。

b．豎式蛇管冷卻裝置：豎式的蛇管分組安裝于發(fā)酵罐內(nèi)，蒸汽回收閃蒸罐，有四組、六組、八組不等。傳熱系數(shù)高，管內(nèi)冷卻水流速高，傳熱系數(shù)為1200~4100kj/(m2.h.℃)，用水量較少，但清洗不方便。多用于容積在5m3以上的罐，適用于冷卻水溫度較低的地區(qū)。對(duì)于水溫高的地區(qū)則發(fā)酵時(shí)降溫困難，必須采用冷凍鹽水或冷凍水冷卻，增加了設(shè)備投資及生產(chǎn)成本。

c．豎式列管冷卻裝置：這種裝置在罐內(nèi)分組裝有多根列管，適用于氣溫較高、水源充足的南方地區(qū)。其管內(nèi)水流速快，加工方便，對(duì)于機(jī)械攪拌罐列管式可充當(dāng)擋板。但用水量大，傳熱系數(shù)較蛇管低，閃蒸罐的價(jià)格，一般為1260～1880kl/m2.h.℃）。

     d．罐外冷卻設(shè)備：在發(fā)酵過(guò)程中把發(fā)酵液引出，進(jìn)入外部冷卻設(shè)備冷卻再回發(fā)酵罐發(fā)酵，即為罐外冷卻。這種形式死角少，清洗、維修方便，冷卻較均勻，但必須添加泵來(lái)完成。

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