【廣告】
發(fā)酵罐設(shè)備內(nèi)循環(huán)的方式是什么樣的?
發(fā)酵罐設(shè)備用于厭氣發(fā)酵的發(fā)酵罐結(jié)構(gòu)可以較簡單。對這類發(fā)酵罐的要求是:能封閉;能承受一定壓力;有冷卻設(shè)備;罐內(nèi)盡量減少裝置,消滅死角,便于清洗滅菌。酒精和啤酒都屬于嫌氣發(fā)酵產(chǎn)物,其發(fā)酵罐因不需要通入昂貴的無菌空氣,因此在設(shè)備放大,制造和操作時,都比好氣發(fā)酵設(shè)備簡單得多。
發(fā)酵罐設(shè)備采用內(nèi)循環(huán)方式,用攪拌槳分散和打碎氣泡,它溶氧速率高,混合效果好。罐體采用SUS304或316L進口不銹鋼,罐內(nèi)配有自動噴淋清洗機頭,確保生產(chǎn)過程符合GMP要求。發(fā)酵罐在廣泛應(yīng)用于乳制品、飲料、生物工程、制藥、精細(xì)化工等行業(yè)。近年來隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步,作為關(guān)系國計民生的發(fā)酵行業(yè)取得了飛速的發(fā)展,發(fā)酵罐設(shè)備也從傳統(tǒng)向現(xiàn)代化方向更新。
用于好氣發(fā)酵的發(fā)酵罐因需向罐中連續(xù)通入大量無菌空氣,并為考慮通入空氣的利用率,故在發(fā)酵罐結(jié)構(gòu)上較為復(fù)雜,常用的有機械攪拌式發(fā)酵罐、鼓泡式發(fā)酵罐和氣升式發(fā)酵罐。
發(fā)酵罐攪拌時需要注意的措施
發(fā)酵罐中攪拌的主要作用是混合和傳質(zhì),即使空氣分散成氣泡,與發(fā)酵液充分混合,打破氣泡,增加氣液界面,獲得所需的溶解氧速率,使細(xì)胞懸浮和分散。在發(fā)酵系統(tǒng)中保持適當(dāng)?shù)臍?液-固(池)三相混合和傳質(zhì)強化傳熱。因此,攪拌器的設(shè)計應(yīng)使發(fā)酵液具有足夠的徑向流動和適度的軸向運動。
渦輪攪拌器主要用于發(fā)酵罐。渦輪攪拌器有三種類型:平葉片、曲葉片和箭頭葉片。渦輪攪拌器軸向混合不良,攪拌強度隨距攪拌軸距離的增加而降低。當(dāng)培養(yǎng)基較厚時,混合效果降低。為了加強軸向混合,渦輪和推進葉輪可以一起使用。本設(shè)計根據(jù)設(shè)計要求采用渦輪攪拌器。
擋板的作用是防止在液面中心產(chǎn)生渦流,增強湍流和溶解氧的傳質(zhì)。擋板的高度從罐底上升到設(shè)計液位。當(dāng)采用管中管冷卻時,可以用管中管冷卻代替擋板,不需要安裝擋板,本設(shè)計中不需要安裝擋板。當(dāng)發(fā)酵罐的攪拌軸較長時,通常通過耦合將其分成兩到三段。
第i一聯(lián)軸器的安裝位置可以設(shè)置在小發(fā)酵罐頂部外的機械密封的上部,但大發(fā)酵罐將置于罐內(nèi)的機械密封之下,上軸一般由不銹鋼制成。該設(shè)計將置于罐內(nèi)的機械密封下,材料為16MnR不銹鋼,軸由45碳鋼制成。
發(fā)酵罐攪拌軸為超長軸,常安裝底軸承和中間軸承,防止軸擺動。小型發(fā)酵罐由拉桿控制,大型發(fā)酵罐由桁架固定。本設(shè)計采用推力滑動軸系統(tǒng)。
發(fā)酵罐有著哪些廣泛的應(yīng)用?
發(fā)酵罐發(fā)酵過程中,為了能對生產(chǎn)過程進行必要的控制,我們需要對有關(guān)參數(shù)進行定期取樣測定或進行連續(xù)測量,以確定其參數(shù)對于發(fā)酵罐發(fā)酵過程的影響程度。發(fā)酵罐反映發(fā)酵過程變化的參數(shù)可以分為兩類:一類是可以直接采用特定的傳感器檢測的參數(shù)。它們包括反映物理環(huán)境和化學(xué)環(huán)境變化的參數(shù),如溫度、壓力、攪拌功率、轉(zhuǎn)速、泡沫、發(fā)酵液粘度、濁度、pH、離子濃度、溶解氧、基質(zhì)濃度等,稱為直接參數(shù)。
另一類是至今尚難于用傳感器來檢測的參數(shù),包括細(xì)胞生長速率、產(chǎn)物合成速率和呼吸嫡等。這些參數(shù)需要根據(jù)一些直接檢測出來的參數(shù),借助于電腦計算和特定的數(shù)學(xué)模型才能得到,因此這類參數(shù)被稱為間接參數(shù)。上述參數(shù)中,發(fā)酵罐對發(fā)酵過程影響較大的有溫度、pH值和溶解氧濃度等。
發(fā)酵罐溫度對發(fā)酵過程的影響是多方面的,它會影響各種酶反應(yīng)的速率,改變菌體代謝產(chǎn)物的合成方向,影響微生物的代謝調(diào)控機制。除這些直接影響外,溫度還對發(fā)酵液的理化性質(zhì)產(chǎn)生影響,如發(fā)酵液的粘度、基質(zhì)和氧在發(fā)酵液中的溶解度和傳遞速率、某些基質(zhì)的分解和吸收速率等,進而影響發(fā)酵的動力學(xué)特性和產(chǎn)物的生物合成。發(fā)酵罐發(fā)酵溫度是既適合菌體的生長,又適合代謝產(chǎn)物合成的溫度,它隨菌種、培養(yǎng)基成分、培養(yǎng)條件和菌體生長階段不同而改變。理論上,整個發(fā)酵過程中不應(yīng)只選一個培養(yǎng)溫度,而應(yīng)根據(jù)發(fā)酵的不同階段,選擇不同的培養(yǎng)溫度。在生長階段,應(yīng)選擇最適生長溫度,在產(chǎn)物分泌階段,應(yīng)選擇最適生產(chǎn)溫度。
但實際生產(chǎn)中,由于發(fā)酵液的體積很大,升降溫度都比較困難,所以在整個發(fā)酵過程中,往往采用一個比較適合的培養(yǎng)溫度,使得到的產(chǎn)物產(chǎn)量最i高,或者在可能的條件下進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。發(fā)酵罐發(fā)酵溫度可通過溫度計或自動記錄儀表進行檢測,通過向發(fā)酵罐的夾套或蛇形管中通人冷水、熱水或蒸汽進行調(diào)節(jié)。發(fā)酵罐工業(yè)生產(chǎn)上,所用的大發(fā)酵罐在發(fā)酵過程中一般不需要加熱,因發(fā)酵中釋放了大量的發(fā)酵熱,在這種情況下通常還需要加以冷卻,利用自動控制或手動調(diào)整的閥門,將冷卻水通人夾套或蛇形管中,通過熱交換來降溫,保持恒溫發(fā)酵。
微生物發(fā)酵的最適氧濃度與臨界氧濃度是不同的。前者是指溶解氧濃度對生長或合成有一最適的濃度范圍,后者一般指不影響菌體呼吸所允許的最i低氧濃度。為了避免生物合成處在氧限制的條件下,需要考察每一發(fā)酵過程的臨界氧濃度和最適氧濃度,并使其保持在最適氧濃度范圍。發(fā)酵罐在供氧方面,主要是設(shè)法提高氧傳遞的推動力和氧傳遞系數(shù),可以通過調(diào)節(jié)攪拌轉(zhuǎn)速或通氣速率來控制。同時要有適當(dāng)?shù)墓に嚄l件來控制需氧量,使菌體的生長和產(chǎn)物形成對氧的需求量不超過設(shè)備的供氧能力。發(fā)酵罐發(fā)酵液的需氧量,受菌體濃度、基質(zhì)的種類和濃度以及培養(yǎng)條件等因素的影響,其中以菌濃的影響最為明顯。發(fā)酵液的攝氧率隨菌濃增大而增大,但氧的傳遞速率隨菌濃的對數(shù)關(guān)系減少。
多級發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)
發(fā)酵在生物學(xué)上的解釋是,指人們借助微生物在有氧或無氧條件下的生命活動來制備微生物菌體本身、或者直接代謝產(chǎn)物或次級代謝產(chǎn)物的過程。發(fā)酵是人類較早接觸的一種生物化學(xué)反應(yīng),如今在食品工業(yè)、生物和化學(xué)工業(yè)中均有廣泛應(yīng)用。其也是生物工程的基本過程,即發(fā)酵工程。對于多級發(fā)酵罐機理以及過程控制的研究,還在繼續(xù)。在大型的生物制藥,食品等工業(yè)生產(chǎn)中離不開多級發(fā)酵罐。
多級發(fā)酵罐是一種在化工生產(chǎn)中實現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)中的的主要設(shè)備,它的主要作用是:使氣體在液相中很好分散;使物料混合均勻;使不均勻的另一液相均勻懸浮或充分乳化;使固體顆粒在液相中均勻懸?。粡娀瘋鳠?;強化相間的傳質(zhì)。
多級發(fā)酵罐發(fā)酵的啤酒,白酒等讓我們的生活更加豐富多彩發(fā)酵,發(fā)酵罐發(fā)酵讓你享受生活人類的生活離不開發(fā)酵罐發(fā)酵。多級發(fā)酵罐廣泛應(yīng)用于乳制品、飲料、生物工程、制藥、精細(xì)化工等行業(yè),罐體設(shè)有夾層、保溫層、可加熱、冷卻、保溫。罐體與上下填充頭(或雛形)均采用旋壓R角加工,罐內(nèi)壁經(jīng)鏡面拋光處理,無衛(wèi)生死角,而全封閉設(shè)計確保物料始終處一無污染的狀態(tài)下混合、發(fā)酵,設(shè)備配備空氣呼吸孔,CIP清洗噴頭,人孔等裝置。
多級發(fā)酵罐采用液晶觸摸屏操作界面,PLC控制器。對溫度、攪拌轉(zhuǎn)速、PH值、DO值、消泡、多路補料、加酸、加堿、壓力、通氣量等參數(shù)實時測量和自動控制。具有數(shù)字化設(shè)定、快速校正、測量數(shù)據(jù)顯示存儲及打印、密碼管理等。并備有通訊接口,可以與上位機連接。日常在實驗室中比較使用的多是多級發(fā)酵罐,那么這些小型發(fā)酵罐設(shè)備的結(jié)構(gòu)熟悉是非常重要的,尤其在進行一些實驗項目上必須做到萬無一失。下面多級發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)。
1、固定式主要由罐體與支架組成。
2、夾套與加強筋由不銹鋼板,保溫層采用聚胺脂發(fā)泡。
3、夾套中間采用螺旋式加熱,夾套冷卻。
4、攪拌器與鍋蓋密封采用機械密封件組成。
5、罐蓋上下連接采用不銹鋼螺柱,密封墊片采用氟膠。
6、有液位顯示、及取樣閥裝置。
7、接口采用國際通用標(biāo)準(zhǔn)ISO快裝卡盤式。