发酵罐
仪器简介
发酵罐是发酵生产中较主要的设备,是按照发酵过程的工艺要求,保证和控制各种生化反应条件(T,P,O2,防止杂菌污染),以促进微生物的新陈谢,使之能在低消耗下获得较高的产量的一种设备。广泛应用于乳制品、饮料、生物工程、制药、精细化工等行业。
发酵罐工作原
自吸式发酵罐工作原理
该发酵罐利用搅拌旋转时产生的抽吸力吸入空气,不需要空气压缩机提供压缩空气,从而省去了空气系统,使设备成本降低。它的搅拌器是一个空心叶轮,叶轮快速旋转时液体由于离心作用而被甩出,并在叶轮空心部分形成负压,从而将罐外的空气吸到罐内。同时空气因受到高速流动液体的摩擦剪切作用而变成细小的气泡,均匀分散在液体之中,然后借助导轮流将气液混合物导入发酵液中并与之混合。
气升发酵罐工作原理
借助在环流管底部的喷嘴将空气以250-300m/s的高速喷入环流管,使气泡分散在培养基中。由于环流管内部的液体溶有大量气泡,其密度明显小于反应器主体中培养液的密度。该反应器正是借助这两者之间的密度差是培养液在环流关于反应主体间作循环式运动,把反应主体中由于菌体谢而溶氧量低的培养液送入环流管,待培养液补充氧气后再送回反应主体,从而为菌体生长提供良好充足的氧气供应。
塔式发酵罐工作原理
利用通入培养液的无菌空气泡上升来带动液体运动,产生混合效果的非机械搅拌式发酵罐。
随着发酵产品需求量增加,发酵过程控制和检测旋转喷水搅拌水平提高,发酵罐机嘚了解和较优化嘚机认识水平提高,以及空气无菌处技术水平嘚提高,发酵罐嘚容积增推进式搅拌规格大已成为抗生素工业嘚趋势。
在工业生产中,尤其是制药工业中,使用得较广泛的就是通用式发酵罐。这种发酵绕既具**械搅拌装置,又具有压缩空气分布装置。发酵罐的搅拌轴既可置于发酵罐的**部,也可置于其底部,其高径比为2:1-6:19有关的重要因素是氧传递效率,功率输入,混合质量,搅拌桨形式和发酵罐的几何比例等。
发酵过程可以通过固体培养和深层浸没培养来完成,从生产工艺来说可分为间隙分批、半连续和连续水泥搅拌桩发酵等,但素工业化大规模嘚发酵过程,则以通气纯种培养为主。
通过纯种培养嘚发酵罐有自吸式发搅拌机械酵罐、标准式发酵罐、气升式发酵罐、喷射式叶轮发酵罐、外循环发酵罐和多孔板塔式发酵罐等。自吸式发酵罐沥青搅拌设备系通过发酵罐内叶轮嘚高速转动,形成真空将空气吸入罐内,由于叶轮转动产生嘚真空,其吸入压头和空气流量搅拌釜发展史有一定限制,因而仅适用对通气量要求不高嘚发酵品种;塔式发酵罐素将发酵液置于多层多孔塔板嘚细长罐体内搅拌桩墙,在罐底部通入无菌空气,通过气体分散进行氧嘚传递,但其供氧量也受到一定限度。
锥形罐发酵法发酵周期短、发酵速度快的原因是由于锥形罐内发酵液的流体力学特性和现代啤酒发酵技术采用的结果。
接种酵母后,由于酵母的凝聚作用,使得罐底部酵母的细胞密度增大,导致发酵速度加快,发酵过程中产生的二氧化碳量增多,同时由于发酵液的液柱高度产生的静压作用,也使二氧化碳含量随液层变化呈梯度变化(见表4-3-1),因此罐内发酵液的密度也呈现梯度变化。
此外,由于锥形罐体外设有冷却装置,可以人为控制发酵各阶段温度。在静压差、发酵液密度差、二氧化碳的释放作用以及罐上部降温产生的温差(1~2℃)这些推动力的作用下,罐内发酵液产生了强烈的自然对流,增强了酵母与发酵液的接触,促进了酵母的代谢,使啤酒发酵速度大大加快,啤酒发酵周期显着缩短。
啤酒发酵罐是什么,啤酒发酵罐工作原理
另外,由于提高了接种温度、啤酒主发酵温度、双乙酰还原温度和酵母接种量也利于加快酵母的发酵速度,从而使发酵能够快速进行。
发酵罐指工业上用来进行微生物发酵的装置,用于厌气发酵(如生产酒精、溶剂)的发酵罐结构可以较简,用于好气发酵(如生产抗生素、氨基酸、**酸、维生素等)的发酵罐因需向罐中连续通入大量无菌空气,并为考虑通入空气的利用率,故在发酵罐结构上较为复杂,常用的**械搅拌式发酵罐、鼓泡式发酵罐和气升式发酵罐。
二手不钢发酵设备的使用方法操作步骤:校正pH电极和溶氧电极。罐体灭菌。根据需要将培养基配入罐体,按要求封好后将罐体放入大灭菌锅灭菌(121℃,30分钟)。待罐体冷却后,将其置于发酵台上,安装完好;打开冷却水,打开气泵电源,连接通气管道开始通气,调节进气旋钮使通气量适当;打开发酵罐电源,设置温度、pH、搅拌速度等,640r/min下开机转动30min,设定溶氧电极为100。待温度稳定,各项参数都正确后,将预摇好的种子接入,开始发酵计时,并开始记录各种参数。
发酵罐固定式主要由罐体与支架组成,夹套与加强筋由不锈钢板,保温层采用聚胺脂发泡,夹套中间采用螺旋式加热,夹套冷却,搅拌器与锅盖密封采用机械密封件组成。
发酵罐罐盖上下连接采用不锈钢螺柱,密封垫片采用氟胶,有液位显示、及取样阀装置,接口采用国际通用标准ISO快装卡盘式,配有防爆视镜、液位计口、空气呼吸口、表盘式温度计、CIP清洗口、视镜、SIP灭菌口、进出液口、加料口及卫生人孔。
发酵罐三层保温封闭式锥底带搅拌,下位机控制,上位机管的控制模式。上位机为工业控制计算机,计算机通讯模块,实现远程实时自动监测发酵过程个指标,并具有参数的存储,打印报表,曲线分析,**限报警,数据设定等功能。发酵罐与其他工业设备的**差别是对纯种培养的要求之高,几乎达到十分苛刻的程度。发酵罐排气组合件是指用于维持无菌区域内的无菌和压力完好性的管道组合件。
发酵罐排气过滤器是指安装在合适材质的滤壳内的过滤元件,在无菌区域内的排气过滤器应满足相关要求,在无菌区域内的排气管道应满足坡度等级要求。
机械搅拌玻璃发酵罐
公称容积:5L、10L
装液系数:≥70%
罐体配置:特种耐温耐压层圆底硅硼玻璃罐,上盖为316L不锈钢材质。
搅拌系统:**式机械搅拌系统;无菌机封系统;直流搅拌电机易于拆装,便于在线灭菌;标配2层平直叶轮,一级高效消泡桨;另有斜叶、弯叶、轴向流桨叶等可选;调速,数字化设定转速控制。
结构方式:台式发酵罐,结构紧凑,美观,操作方便。
通气系统:深层通气,配备不锈钢环形分布器;玻璃转子流量计显示,压力表显,手动阀门调节流量;配备德国sartorius高效除菌过滤器,精度0.01μm;需外源压缩空气,配备优质除水稳压装置,持续稳定供气;可选配质量流量控制器自动控制空气流量。
温度控制:在线检测,数字化设定,自动/手动控制;Pt-100温度探头和数字式温度仪表;内置电加热装置与外源冷却水自动控制温度。
PH控制:在线检测,4路蠕动泵自动流加碱或酸液进行调节;进口pH电极,可高温蒸汽消毒。
溶氧(DO):在线检测,围0-**或0-200%;进口DO电极,可高温蒸汽消毒;与转速联动控制可选。
补料控制:蠕动泵时间比例流加补料,流加量累积显示、记录。
消泡方式:传导式泡沫电极,泡沫异常状况自动报警;蠕动泵自动/手动流
加消泡剂,流加量累积显示、记录。
控制系统:应用工业级控制系统,采用西门子PLC控制器,32位10真彩色触摸屏操作界面,功能齐全、运行稳定。
灭菌方式:在线灭菌。
设备特点:在位灭菌,安全可靠,培养基浓度准确;观测清晰,特殊机械密封,密封可靠;搅拌动力强劲观测清晰,拆装容易;使用方便。