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气升式发酵罐的工作原理以及设备特点

时间:13-07-27来源:原创 作者:cn-fermenter
气升式发酵罐的工作原理以及设备特点气升式发酵罐是上世纪末开始发展应用的一种新型生物反应器,无机械搅拌机构最大限度的减少了染菌率,减少了机械剪切力,对长菌丝的各种真菌尤为适宜,气体提升充分的气液混合使氧气的传递利用极大提高,特别适合高粘度培养基和对于溶..

气升式发酵罐的工作原理以及设备特点

    气升式发酵罐是上世纪末开始发展应用的一种新型生物反应器,无机械搅拌机构最大限度的减少了染菌率,减少了机械剪切力,对长菌丝的各种真菌尤为适宜,气体提升充分的气液混合使氧气的传递利用极大提高,特别适合高粘度培养基和对于溶氧要求高的产品。气升罐可根据用户要求设计内循环和外循环两种,也可以衍生设计制造光照生物反应器,广泛应用于光合细菌、藻类的培养。

    气升式发酵罐的工作原理是利用空气喷嘴喷出高速的空气,空气以气泡式分散于液体中,在通气的一侧,液体平均密度下降,在不通气的一侧,液体密度较大,因而产生与通气侧的液体产生密度差,从而形成发酵罐内液体的环流。气升式发酵罐有多种形式,,较常见的有内循环管式,外循环管式、拉力筒式和垂直隔板式。外循环式的循环管设计在罐体外部,内循环管是两根,设计罐体内部。在气升式发酵罐中,循环管的高度一般不高于。罐内液面不高于循环管出口,且不低于环流出口。气升式发酵罐的优点是能耗低,液体中的煎切作用小,结构简单。在同样的能耗下,其氧传递能力比机械搅拌是通气发酵罐要高得多,广泛用于大规模生产单细胞蛋白质。但不适用于高黏度或含大量固体的培养液。

    该设备的最主要特征是以静态搅拌装置代替了传统的动态搅拌装置,并结合了气升原理,因而具有下列特点:

1与机械搅拌式发酵罐相比节电70%-80%,降低成本。

2无菌操作可靠性高,该设备没有动密封装置,无泄露,且设备内无死区,灭菌彻底,染杂菌的机会大幅度减少。

3传热和传氧效率高,可满足各种好氧性微生物在任何地区和季节里的发酵生产。

4提高产率、转化率,设备机械剪切力对微生物的伤害小,加上溶氧充分、热量移走及时,为微生物提供了一个良好的生长环境,有效地促进了新陈代谢,加速产品积累,使产品的产率和转化率均有明显提高。

5容易实现大型化和自动化,设备体积可从002m3200m3,没有制造、安装、操作和维修困难。设备的控制因素比搅拌发酵罐少,容易实现自动化控制。

6本设备具有工作噪音小,装料系数高,基本不用维修等特点,设备投资比搅拌罐降低20%左右,另外,在不改变外形尺寸的情况下,可对原有机械搅拌罐进行改造。