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發(fā)酵罐使用注意事項
1、必須確保發(fā)酵罐的所有單件設備能正常運行時使用本系統(tǒng)。
2、在消毒過濾器時,流經空氣過濾器的蒸汽壓力不得超過0.17MPa,否則過濾器濾芯會被損壞,失去過濾能力。
3、在發(fā)酵過程中,應確保罐壓不超過0.17MPa。
4、在實消過程中,夾套通蒸汽預熱時,必須控制進汽壓力在設備的工作壓力范圍內(不應超過0.2MPa),否則會引起發(fā)酵罐的損壞。
5、在空消及實消時,一定要排盡發(fā)酵罐夾套內的余水。否則可能會導致發(fā)酵罐內筒體壓扁,造成設備損壞;在實消時,還會造成冷凝水過多導致培養(yǎng)液被稀釋,從而無法達到工藝要求。
6、在空消、實消結束后冷卻過程中,嚴禁發(fā)酵罐內產生負壓,以免造成污染,甚至損壞設備。
7、在發(fā)酵過程中,發(fā)酵罐的罐壓應維持在0.03~0.05MPa之間,以免引起污染。
8、在各操作過程中,必須保持空氣管道中的壓力大于發(fā)酵罐的罐壓,否則會引起發(fā)酵罐中的液體倒流進入過濾器中,堵塞過濾器濾芯或使過濾器失效。
9、如果遇到自己解決不了的問題請直接與發(fā)酵罐的售后服務部門聯系。請勿強行拆卸或維修發(fā)酵罐。
發(fā)酵罐攪拌時需要注意的措施
發(fā)酵罐中攪拌的主要作用是混合和傳質,即使空氣分散成氣泡,與發(fā)酵液充分混合,打破氣泡,增加氣液界面,獲得所需的溶解氧速率,使細胞懸浮和分散。在發(fā)酵系統(tǒng)中保持適當的氣-液-固(池)三相混合和傳質強化傳熱。因此,攪拌器的設計應使發(fā)酵液具有足夠的徑向流動和適度的軸向運動。
渦輪攪拌器主要用于發(fā)酵罐。渦輪攪拌器有三種類型:平葉片、曲葉片和箭頭葉片。渦輪攪拌器軸向混合不良,攪拌強度隨距攪拌軸距離的增加而降低。當培養(yǎng)基較厚時,混合效果降低。為了加強軸向混合,渦輪和推進葉輪可以一起使用。本設計根據設計要求采用渦輪攪拌器。
擋板的作用是防止在液面中心產生渦流,增強湍流和溶解氧的傳質。擋板的高度從罐底上升到設計液位。當采用管中管冷卻時,可以用管中管冷卻代替擋板,不需要安裝擋板,本設計中不需要安裝擋板。當發(fā)酵罐的攪拌軸較長時,通常通過耦合將其分成兩到三段。
第i一聯軸器的安裝位置可以設置在小發(fā)酵罐頂部外的機械密封的上部,但大發(fā)酵罐將置于罐內的機械密封之下,上軸一般由不銹鋼制成。該設計將置于罐內的機械密封下,材料為16MnR不銹鋼,軸由45碳鋼制成。
發(fā)酵罐攪拌軸為超長軸,常安裝底軸承和中間軸承,防止軸擺動。小型發(fā)酵罐由拉桿控制,大型發(fā)酵罐由桁架固定。本設計采用推力滑動軸系統(tǒng)。
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。這類反應器具有結構簡單、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)已經大量應用的氣升式發(fā)酵罐有氣升內環(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沒有設置導流筒,故未控制液體的主體定向流動?,F以氣升環(huán)流式反應器為例說明其工作原理。前面已經簡單提到氣升環(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,基質和溶氧盡可能均勻分散,以保證其基質在發(fā)酵罐內各處的濃度都落在0.1%~1%范圍內,溶解氧為10%一30%。這對需氧生物細胞的生長和產物生成有利。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。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。