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自吸式液體發(fā)酵罐是一種不需要空氣壓縮機,而在攪拌過程中自吸入空氣的發(fā)酵罐,國內(nèi)醋廠、酵母廠、制藥廠已采用該發(fā)酵設備。
自吸式液體發(fā)酵罐優(yōu)點:
(1)不需要其他氣源泉供應壓縮空氣,節(jié)省了空氣壓縮系統(tǒng)及其設備,減少設備投資近30%。
(2)便于實現(xiàn)自動化和連續(xù)化。
(3)溶氧系數(shù)高。
(4)應用范圍比較廣泛,已經(jīng)用于抗i生素、維生素、有機酸、酶制劑、酵母等行業(yè)。液體發(fā)酵罐
自吸式液體發(fā)酵罐缺點:
(1)裝料系數(shù)低,約40%左右。
(2)進罐空氣處于負壓,增加了染菌機會,不適于無菌要求較高的發(fā)酵過程。
(3)攪拌轉(zhuǎn)速高,對于長菌絲的微生物的菌絲,攪拌的剪切力會產(chǎn)生不利影響。
(4)吸程一般不高需要采用低阻力率空氣除i菌裝置。
用液體曲、谷氨酸、檸檬酸、抗i生素、維生素、酶制劑、食用底、賴氨酸等。
啤酒發(fā)酵罐的清洗工藝需注意的事項
1.在配制酸性洗滌液時,要注意酸性清洗劑原液與滲透劑原液不可接觸。正確的配制是:先向酸性蓄水池內(nèi)注入1/4—1/3水;然后緩慢加入酸性清洗劑,待重新加水至1/2以上后,緩慢加入滲透劑;后,加水至洗滌液刻度。
2.軟管、接管徹底清洗后,再浸泡在消i毒劑中,并且軟管要定期清洗。
3.加大對管口、取樣閥門、接管等部件的清洗、殺菌和防護,防止二次污染。
4.保證洗滌系統(tǒng)運轉(zhuǎn)正常,包括噴頭是否轉(zhuǎn)動,流量、壓力是否合適,抽水口是否置于i低處。
5.堿性清洗劑循環(huán)完后,清水沖水過程一定要在堿性清洗劑抽完后進行,防止泡沫停留在啤酒發(fā)酵罐的罐底,這樣可將堿液及泡沫完全沖凈,排除殘余堿液對酸性清洗液及殺菌液的不利影響。
6.確認啤酒發(fā)酵罐的真空閥門工作正常;清洗系統(tǒng)的過濾閥正常工作,特別是吸污泵的過濾閥。
7.操作工要做好防護,帶手套、防護眼鏡等,切勿濺到皮膚及眼中,不慎濺到皮膚上,須用大量水沖洗。
發(fā)酵罐的操作使用優(yōu)勢簡單敘述
發(fā)酵罐也是應用廣泛的生物反應設備。這類反應器具有結(jié)構(gòu)簡單、不易染菌、溶氧、能耗低等優(yōu)點。氣升式反應器有多種類型,常見的有氣升環(huán)流式、鼓泡式、空氣噴射式等,生物工業(yè)已經(jīng)大量應用的氣升式發(fā)酵罐有氣升內(nèi)環(huán)流發(fā)酵罐、氣液雙噴射氣升環(huán)流發(fā)酵罐、設有多層分布板的塔式氣升發(fā)酵罐。
而發(fā)酵罐則是原始的通氣發(fā)酵罐,當然鼓泡式反應器內(nèi)沒有設置導流筒,故未控制液體的主體定向流動?,F(xiàn)以氣升環(huán)流式反應器為例說明其工作原理。前面已經(jīng)簡單提到氣升環(huán)式反應器的特點,由于氣升環(huán)流反應器內(nèi)沒有攪拌器,并且有定向循環(huán)流動,故具有多個優(yōu)點,下面具體說明。
1、反應溶液分布均勻:氣液固三相的均勻混合與溶液成分的混合分散良好是生物反應器的普遍要求,因其流動、混合與停留時間分布均受到影響。對許多間歇或連續(xù)加料的通氣發(fā)酵,基質(zhì)和溶氧盡可能均勻分散,以保證其基質(zhì)在發(fā)酵罐內(nèi)各處的濃度都落在0.1%~1%范圍內(nèi),溶解氧為10%一30%。這對需氧生物細胞的生長和產(chǎn)物生成有利。此外,還需避免發(fā)酵罐液面生成穩(wěn)定的泡沫層,以免生物細胞積聚于上而受損害甚至。還有培養(yǎng)基成分尤其是有淀粉類易沉降的顆粒物料,更應能懸浮分散。氣升環(huán)流反應器能很好地滿足這些要求。
2、較高的溶氧速率和溶氧效率:氣升式反應器有較高的氣含率和比氣液接觸介面,因而有高傳質(zhì)速率和溶氧效率,體積溶氧效率通常比機械攪拌罐高,kLd可達2000h,且溶氧功耗相對低。
3、剪切力小,對生物細胞損傷?。河捎跉馍椒磻鳑]有機械攪拌葉輪,故對細胞的剪切損傷可減至i低,尤其適合植物細胞及組織的培養(yǎng)。
4、傳熱良好:好氣發(fā)酵均產(chǎn)生大量的發(fā)酵熱,如酵母培養(yǎng)旺盛期發(fā)酵熱高達3.0~4.0×105kJ/(m.h),而傳熱溫差則只有幾度(℃),尤其夏季,若使用非冷凍水,則只有3-10℃左右,故需很大的換熱面積與傳熱系數(shù)。發(fā)酵罐因液體綜合循環(huán)速率高,同時便于在外循環(huán)管路上加裝換熱器,以保證除去發(fā)酵熱以控制適宜的發(fā)酵溫度。