生物發(fā)酵罐廣泛應用于乳制品、飲料生物工程、制藥、精線化工等行業(yè),乳制品和酒類進行發(fā)酵處理。生物發(fā)酵罐方面,常用的發(fā)酵罐設(shè)備是機械攪拌式發(fā)酵,其殺菌效果的好壞直接影響到發(fā)酵是否能正常進行。
生物發(fā)酵罐利用空氣噴嘴噴出高速的空氣,空氣以氣泡式分散于液體中,在通氣的一側(cè),液體平均密度下降,在不通氣的一側(cè),液體密度較大,因而產(chǎn)生與通氣側(cè)的液體產(chǎn)生密度差,從而形成發(fā)酵罐內(nèi)液體的環(huán)流。
生物發(fā)酵罐有多種形式,,較常見的有內(nèi)循環(huán)管式,外循環(huán)管式、拉力筒式和垂直隔板式等。外循環(huán)式的循環(huán)管設(shè)計在罐體外部,內(nèi)循環(huán)管是兩根,設(shè)計罐體內(nèi)部。在生物發(fā)酵罐中,罐內(nèi)液面不高于循環(huán)管出口,且不低于環(huán)流出口。生物發(fā)酵罐的優(yōu)點是能耗低,液體中的煎切作用小,結(jié)構(gòu)簡單。在同樣的能耗下,其氧傳遞能力比普通發(fā)酵罐要高得多。
生物發(fā)酵罐主要優(yōu)點:
1、生物發(fā)酵罐結(jié)構(gòu)簡單,基本原理也不復雜,與帶攪拌槳的漿式反應器相比能耗較低;
2、依靠氣體產(chǎn)生定向循環(huán),而非離心泵類機械設(shè)備,流動形式確定,液體循環(huán)強烈,內(nèi)部無運動部件,具有較小的剪切應力,能量耗散很均勻,對剪切力敏感物料具有特別重要的意義;
3、生物發(fā)酵罐與傳統(tǒng)發(fā)酵罐相比,其可操作量的氣體和液體流速范圍大得多;
4、生物發(fā)酵罐供氣效率高,升氣管中通氣可大于鼓泡反應器進氣量,有利于好氧類反應;
5、流化效果,可以是固體顆粒,甚至較重的顆粒完全保持懸浮狀態(tài)。
生物發(fā)酵罐主要缺點:
1、生物發(fā)酵罐需要非常大的空氣吞吐量;
2、相間混和接觸較差;
3、當循環(huán)的有機體和操作條件發(fā)生變化時,底物、營養(yǎng)物和氧的量不能保持一致;
4、混和與通氣是耦合問題,很難在不改變通氣的條件下改善混和狀況。
1、在生物發(fā)酵罐滅菌之前,通常應先將與生物發(fā)酵罐相連的空氣過濾器用蒸汽滅菌并用空氣吹干。實罐滅菌時,先將輸料管路內(nèi)的污水放掉沖凈,然后將配制好的培養(yǎng)基泵送至發(fā)酵罐內(nèi),同時開動攪拌器進行滅菌。
2、生物發(fā)酵罐滅菌,先將各排氣閥打開,將蒸汽引入夾套或蛇管進行預熱,待罐溫升至80~90℃,將排氣閥逐漸關(guān)小。接著將蒸汽從進氣口、排料口、取樣口直接通入發(fā)酵罐中,使罐溫上升到118~120℃,發(fā)酵罐罐壓維持在0.09~0.1Mpa(表壓),并保持30min左右。
3、空發(fā)酵罐滅菌即發(fā)酵罐罐體的滅菌??障麜r一般維持罐壓0.15~0.2Mpa,罐溫125~130℃,保持30~45min;要求總蒸汽壓力不低于0.3~0.35Mpa,使用汽壓不低于0.25~0.3MPa。
4、原位滅菌指的是在不改變罐體在生產(chǎn)中的結(jié)構(gòu)進行滅菌,一般采用在線通蒸汽滅菌。離線滅菌可以理解為把發(fā)酵罐拆下來滅菌,小型發(fā)酵罐可以搬到滅菌箱滅菌。
發(fā)酵罐產(chǎn)業(yè)在迅速發(fā)展,以生物發(fā)酵罐作為高新技術(shù)的產(chǎn)品逐漸改變了傳統(tǒng)高污染、高耗能的生產(chǎn)模式,并將發(fā)酵技術(shù)和現(xiàn)代生物技術(shù)相結(jié)合。據(jù)了解,生物發(fā)酵罐是用來進行微生物發(fā)酵的裝置,它可通過優(yōu)化微生物的發(fā)酵條件來提高發(fā)酵效率。根據(jù)所培養(yǎng)微生物的好氧和厭氧性,發(fā)酵罐可分為好氧型與厭氧型。
生物發(fā)酵罐的罐體尺寸通常從50L到5000L不等,可以根據(jù)使用者的要求獨立定制。一般生物發(fā)酵罐都是立式的,帶有標準的夾套,以及平圓的渦輪攪拌裝置。生物發(fā)酵罐一般都采用不銹鋼316L材質(zhì),也有時候采用304材質(zhì)。
生物發(fā)酵罐采用的設(shè)計壓力一般有通常形式的,如果有特殊要求,可以按照要求作出特殊的設(shè)計。通常情況下,內(nèi)筒的設(shè)計壓力是0.25MPA,夾套設(shè)計的壓力則在0.33Mpa。生物發(fā)酵罐一般都是表面機械拋光,ra小于等于0.35,表面上下封頭采用拋光操作。內(nèi)筒內(nèi)部采用的亞光處理。
發(fā)酵罐正跟著時代的發(fā)展而不斷升級。從傳統(tǒng)的發(fā)酵產(chǎn)業(yè)到現(xiàn)代發(fā)酵產(chǎn)業(yè),再到微生物工程,它不僅成為生物技術(shù)工業(yè)的重要支柱,而且和基因工程技術(shù)的結(jié)合更讓它如虎添翼。未來,發(fā)酵罐將得到更廣泛的應用,客戶們也應對其進行更為合理和科學地應用。
湖北佳境的生產(chǎn)的生物發(fā)酵罐是一種對物料進行機械攪拌與發(fā)酵的設(shè)備。該設(shè)備采用內(nèi)循環(huán)方式,用攪拌槳分散和打碎汽泡,它溶氧速率高, 混合效果好。罐體采用SUS304不銹鋼,罐內(nèi)配有自動噴淋清洗頭,確保生產(chǎn)過程符合藥品cGMP標準。生物發(fā)酵罐主要有罐體 、攪拌器、擋板、空氣分布器、冷卻管(或夾套)、消泡器、人孔、一體視鏡等主要部件組成。
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