工作原理
内循环带升式发酵罐外循环带升式发酵罐
循环管高度是影响循环效率的主要因素,实践证明不应少于4m。
与通用式发酵罐比较,它具有以下优点:
(a)发酵罐内没有搅拌装置,清洗方便,加工容易。
(b)由于取消了搅拌用的电机,而通风量与通用式发酵罐大致相等,所以动力消耗有很大降低。
发酵罐的工作原理分析
通用式发酵罐的工作原理是:利用机械搅拌搅拌物料产生轴向和径向流动,从而使罐内物料混合良好,液体中的固形物保持悬浮状态,有利于固体和营养物质充分接触,便于营养吸收;另一方面,可以打碎气泡,增加气液接触面积,提高气液间的传质速率,加强氧的传递效果及消除泡沫。同时通入无菌空气维持菌体氧气需要,满足好氧菌的生长发酵
一、通气式发酵罐设备构成:
本设备由杀菌机及电控部分组成,通过电气控制,实现自动化连续式生产;分两种规格型式:
1、标准控制型通气式发酵罐:采用蒸汽电磁阀与温度传感器联动控制。 2、电脑全自动控制型通气式发酵罐:采用电脑触摸屏与PLC自动执行进行控制。
固体发酵罐产品适用于液体制种固体发酵的生物制品。物料的灭菌、冷却、接种、发酵在同一工位完成,减少了染菌因素,能耗低,无污水排放,是一种较佳固态物料生物发酵设备。
主要特点:
1、落地式结构,个性化设计,结构紧凑,集中度高,方便使用。
2、罐体设计压力0.3MPa,短期灭菌压力0.13MPa,发酵时的工作压力约为0.05~0.07MPa,夹套传热控温,罐体内外表面抛光处,抛光精度Ra0.4,罐体及管路在位灭菌,安全可靠。
3、设备配有多个发酵罐**标准接口,如温度口、温控接口、接种口等,满足您对各种发酵参数的检测及控制。
4、采用交流电机机械搅拌,无级调速,转速:50~120rpm,采用发酵**机械密封件,德国技术,安全可靠,减少泄漏和染菌的机率。
5、螺带式搅拌器,配合导流筒使用,使料液混合更均匀。
6、空气过滤系统采用先进的膜过滤技术,二级双重过滤,精度可达0.01m,截留率达99.9999%,大大降低了染菌的机率。
7、采用符合微生物发酵要求的不锈钢抛光管路及阀门,表面抛光光处。
8、基本控制参数包括:温度、湿度、转速、pH、压力等,控制方式分A、B、C、D四种。
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。
随着分子生物工程的不断发展,已经为优良菌种的选育提供了更为广阔的天地,用基因重组菌种取,改良原有的柠檬酸、青霉素菌种已见诸报道。
基因工程手段改造传统的发酵工业,已经不是遥遥无期的事,如果我们不努力攻关,分子生物工程技术优势很可能在新一轮的竞争中失去。随着发酵罐的日益大型
化,它与手工麸曲制备的矛盾越来越**,如何实现麸曲制备的工业化,或之以孢子粉,是多年未能突破的难题。自然,较为想的是制成孢子粉或采用固定化技
术,只是技术难度很高。目前更为现实的,是以固体发酵改变落后的麸曲制备工艺。现在固体发酵罐早已问世,已有应用生物制药、酶制剂、制曲等工业的报道。如一种立式多层固体发酵罐,
投料行空罐灭菌。物料从**部加料孔进入,然后进行蒸煮、灭菌,物料降温通过内蛇管、外夹套冷却,罐底进入无菌空气,从罐**排出,达到通气、恒温要求,
采用轴向搅拌翻料,发酵罐容积围为0.5~10m3。另一种华东工大学的智能生物发酵罐全容量为50L~5000L,
采用外罐体转动的搅拌方式,物料在罐体内边翻滚边进行蒸汽灭菌,通过进气调节罐内温度和湿度,转速为0~30rmp
,均为不锈钢结构。用这类固态发酵罐来改革我们传统的麸曲制备工艺,成功的希望应该是很大的
是一种不需要空气压缩机,而在搅拌过程中自吸入空气的发酵罐,国内醋厂、酵母厂、制药厂已采用该发酵设备,不需要其他气源泉供应压缩空气,节省了空气压缩系统及其设备,减少设备投资近30%。
发酵罐便于实现自动化和连续化,溶氧系数高,应用围比较广泛,已经用于抗生素、维生素、**酸、酶制剂、酵母等行业,进罐空气处于负压,增加了染菌机会,不适于无菌要求较高的发酵过程。发酵罐搅拌转速高,对于长菌丝的微生物的菌丝,搅拌的剪切力会产生不利影响,吸程一般不高需要采用低阻力高效率空气除菌装置,用于药用酵母、饲料酵母、活性干酵母、液体曲、谷氨酸、柠檬酸、抗生素、维生素、酶制剂、食用底、赖氨酸等。**入式机械搅拌系统;无菌机封系统;直流搅拌电机或交流电机。
发酵罐标配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;可调速,数字化设定转速控制,落地式框架结构,节省空间,万向脚轮,操作方便,深层通气,全不锈钢管路。随着分子生物工程的不断发展,发酵罐已经为优良菌种的选育提供了更为广阔的天地,用基因重组菌种取,改良原有的柠檬酸、青霉素菌种已见诸报道。
发酵罐投料行空罐灭菌。物料从**部加料孔进入,然后进行蒸煮、灭菌,物料降温通过内蛇管、外夹套冷却,罐底进入无菌空气,从罐**排出,达到通气、恒温要求,采用外罐体转动的搅拌方式,物料在罐体内边翻滚边进行蒸汽灭菌,通过进气调节罐内温度和湿度,均为不锈钢结构。用这类固态发酵罐来改革我们传统的麸曲制备工艺,成功的希望应该是很大的。发酵罐可选配质量流量控制器自动控制空气罐压控制,**部排气口配置指针式压力表显示罐压,不锈钢阀门手动调节。
固态发酵罐包括卧式固态发酵罐筒体,内置循环风道,多组冷却水管,鼓风装置,空气循环系统。固态发酵罐筒体,有双筒体固态发酵罐和筒体固态发酵罐两种。筒体固态发酵罐,其特征在于在筒体内焊接正方形隔板,正方形隔板内外形成循环风道。而双筒体固态发酵罐,其特征在于一个循环接管和一个循环风机管连接两个固态发酵罐筒体,形成循环风道,双筒体固态发酵罐含多组冷却排管。
固态发酵罐的特点可归纳如下:
(1)无机械翻动装置,传质与传热由气体循环风机实现;
(2)反应器结构简容易密封,便于工业放大;
(3)发酵罐为一耐压容器,可用压力蒸汽进行严格的空罐或实罐灭菌;
(4)反应过程始终维持在正压阶段,易于保持无菌过程;
(5)周期促进微生物谢、强化细胞内外的传质,减少谢产物的反馈抑制;
(6)反应器内的温度、湿度均匀一致,易于控制;发酵过程实现自控.
机械搅拌式发酵罐是发酵工厂常用类型之一。它是利用机械搅拌器的作用,使空气和发酵液充分混合,促进氧的溶解,以保证供给微生物生长繁殖和谢所需的溶解氧。它是借搅拌涡轮输入混合以及相际传质所需要的功率。这种反应器的适应性较强,从牛顿型流体直到非牛顿型的丝状菌发酵液,都能根据实际情况和需要,为之提供较高的传质速率和必要的混合速度。缺点是机械搅拌器的驱动功率较高,一般(2-4)kw/m3,这对大型的反应器来说是个巨大负担。
机械搅拌式发酵罐机械搅拌式发酵设备和技术在整个制药、生物产品的开发过程中起着特别重要的作用。在众多类型的发酵设备中,兼具通气又带机械搅拌的标准式发酵罐用途较为普遍,广泛使用于抗生素、氨基酸、柠檬酸等各个领域。标准式发酵罐设计的技术关键在于搅拌技术复杂的气液两相流动问题上。机械搅拌式发酵罐不仅能为制药企业节省可观的投资,还可大大节省能耗等运行费用,同时提高产品产量与收率。
在许多过程中,气液接触是十分重要的,气体需要与液体进行充分且有效的接触以提供足够的质量传递或热量传递能力。比如有的氯化和磺化反应是快反应,这需要搅拌器能提供很高的传质强度;有的反应需要吸收难以溶解的氧气,这又需要搅拌器能提供很高的分散能力。