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發(fā)酵罐生物反應(yīng)器

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新型發(fā)酵罐設(shè)計(jì):跨學(xué)科式的啟發(fā)

2024-8-3
1916次

傳統(tǒng)的氣升式內(nèi)環(huán)流反應(yīng)器是好氧發(fā)酵用的一類(lèi)有效設(shè)備,與傳統(tǒng)的機(jī)械攪拌式反應(yīng)器相比,具有低能耗、構(gòu)造簡(jiǎn)單、無(wú)需軸封、放大容易等特點(diǎn)。  一般情況下,氣升式內(nèi)環(huán)流反應(yīng)器設(shè)計(jì)裝液系數(shù)0.65。實(shí)際生產(chǎn)中,反應(yīng)器內(nèi)氣液混合物的液面高度可達(dá)反應(yīng)器總高度的90%,在實(shí)際運(yùn)行中,由于氣速較大,泡沫與發(fā)酵液混和劇烈,使得發(fā)酵罐氣含率較大,實(shí)際裝液量達(dá)不到額定要求,造成內(nèi)部環(huán)流效果較差。
這種新型發(fā)酵罐解決了氣升式內(nèi)環(huán)流反應(yīng)器的不足,或許可以帶給我們新鮮的啟發(fā)。
如果上圖單一使用球形分布器,則培養(yǎng)基的高度很難以控制,降低了效率。為了克服這些缺點(diǎn),上圖采用機(jī)械消泡而不用消泡劑,并進(jìn)行部分改進(jìn),使之具有容納泡沫的空間,促進(jìn)培養(yǎng)液有效地循環(huán)(圖1)。 
特點(diǎn)    為了降低氣泡量,增強(qiáng)培養(yǎng)基的循環(huán),需要加大發(fā)酵罐上部的直徑,因此把導(dǎo)流管道做成收縮狀。從導(dǎo)流管道冒出來(lái)的泡沫,遇到勻速旋轉(zhuǎn)的葉片時(shí)會(huì)將泡沫打在罐壁上,從而使其破碎成空氣微泡。經(jīng)過(guò)對(duì)這些地方的改進(jìn),使液體的循環(huán)速度加快,旋轉(zhuǎn)槳葉不但控制泡沫產(chǎn)生,而且也產(chǎn)生空氣微泡和促進(jìn)循環(huán), 并使得泡沫迅速變成空氣微泡。球形分布器和旋轉(zhuǎn)槳葉產(chǎn)生的空氣微泡,使得這種發(fā)酵罐的氧傳遞能力大大高于普通的氣升式發(fā)酵罐。 
優(yōu) 點(diǎn) 
(1)有效減少氣泡和加強(qiáng)培養(yǎng)基循環(huán); 
(2)極大地提高了kla,增加了空氣利用率; 
(3)可以在近常壓下使用。  
缺點(diǎn):(1)不便于清洗

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