生物發(fā)酵罐廣泛應(yīng)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(jìn)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(jī)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(jìn)行。

生物發(fā)酵罐工作原理

　　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(jì)在罐體外部，內(nèi)循環(huán)管是兩根，設(shè)計(jì)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(diǎn)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)酵罐優(yōu)缺點(diǎn)

　　主要優(yōu)點(diǎn)：

　　1、生物發(fā)酵罐結(jié)構(gòu)簡單，基本原理也不復(fù)雜，與帶攪拌槳的漿式反應(yīng)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(jī)械設(shè)備，流動形式確定，液體循環(huán)強(qiáng)烈，內(nèi)部無運(yùn)動部件，具有較小的剪切應(yīng)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(yīng)器進(jìn)氣量，有利于好氧類反應(yīng);

　　5、流化效果極佳，可以是固體顆粒，甚至較重的顆粒完全保持懸浮狀態(tài)。

　　主要缺點(diǎn)：

　　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(dāng)循環(huán)的有機(jī)體和操作條件發(fā)生變化時(shí)，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。

生物發(fā)酵罐滅菌方法

　　1、在生物發(fā)酵罐滅菌之前，通常應(yīng)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(shí)罐滅菌時(shí)，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(shí)開動攪拌器進(jìn)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(jìn)行預(yù)熱，待罐溫升至80~90℃，將排氣閥逐漸關(guān)小。接著將蒸汽從進(jìn)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。空消時(shí)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(jìn)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。

生物發(fā)酵罐發(fā)展現(xiàn)狀

　　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(jìn)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(dú)立定制。一般生物發(fā)酵罐都是立式的，帶有標(biāo)準(zhǔn)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(shí)候采用304材質(zhì)。

　　生物發(fā)酵罐采用的設(shè)計(jì)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(jì)。通常情況下，內(nèi)筒的設(shè)計(jì)壓力是0.25MPA，夾套設(shè)計(jì)的壓力則在0.33Mpa。生物發(fā)酵罐一般都是表面機(jī)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(shí)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(yīng)用，客戶們也應(yīng)對其進(jìn)行更為合理和科學(xué)地應(yīng)用。

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