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通气搅拌发酵罐的结构特征之概述

时间:16-09-29来源:来自网络 作者:cnfermenter
通气搅拌发酵罐的结构特征之概述

通气搅拌发酵罐是好氧生物反应器的典型代表,其主要组成部分有壳体、控温部分、搅拌部分、通气部分、进出料口、测量系统和附属系统等。
反应器主体采用不锈钢材料,通常采用涡轮式搅拌器。搅拌轴与罐体的连接要进行无菌密封。罐体底部设有空气分布器或喷嘴,通过空气过滤器的无菌空气从孔径几毫米的多孔管鼓入培养液内。搅拌器由置于罐顶的搅拌电机以一定的转速驱动旋转,通过搅拌涡轮产生的液体漩涡及剪切力,将鼓入的空气打碎成小气泡,并均匀分散在培养液中。这样,既提供了细胞生长所需氧,同时又使培养液浓度均匀。反应器的装料系数一般为70~80为防止搅拌时液面上产生大的旋涡,并促进罐内流体在各个方向的混合,与搅拌桨相对应,在罐%。系统通常还设有消泡装置、参数测试元件、蛇管或夹套冷却装置等。
通气搅拌罐适用于大多数的生物工程,它具有以下优点:pH值及温度易于控制;工业放大方法研究比较多;适合连续培养。不足之处是:搅拌消耗的功率较大;结构比较复杂,难以彻底拆卸清洗,易染菌;剪切力稍大,特别是培养丝状菌体时,对细胞有较大损伤,等等。
经过半个多世纪的发展,现在通气搅拌罐的几何尺寸都趋向于标准化,列举了通气搅拌罐一些主要相对尺寸的范围。
 
通气搅拌发酵罐的一些主要相对尺寸的范围
相对尺寸 符号 范围 典型值
罐体的高径比 H/D 1~3
搅拌桨直径与罐体直径之比 Di/D 1/3~1/2 1/3(Rushton桨)
挡板宽度与罐体直径之比 Wb/D 1/8~1/12(4块挡板) 1/10
最下层搅拌桨高度与罐体直径之比  0.8~1.0
相邻两层搅拌桨距离与搅拌桨直径之比  1~2.5 

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