梁世中主編生物工程設(shè)備第二版通風(fēng)發(fā)酵罐

1、生物工程設(shè)備生物工程設(shè)備BIOENGINEERINGEQUIPMENT 生物反應(yīng)器設(shè)計(jì)基礎(chǔ)生物反應(yīng)器設(shè)計(jì)基礎(chǔ)v 反應(yīng)器容積的計(jì)算反應(yīng)器容積的計(jì)算v 反應(yīng)器有效體積的大小由反應(yīng)物料的處理量決定。一個(gè)操作周期的總反應(yīng)器有效體積的大小由反應(yīng)物料的處理量決定。一個(gè)操作周期的總時(shí)間為：時(shí)間為：v 根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模，有效體積為：根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模，有效體積為：v 計(jì)算：某氨基酸發(fā)酵產(chǎn)酸率計(jì)算：某氨基酸發(fā)酵產(chǎn)酸率12%，發(fā)酵時(shí)間為，發(fā)酵時(shí)間為36h，輔助時(shí)間為，輔助時(shí)間為24h，每個(gè)發(fā)酵罐有效容積為每個(gè)發(fā)酵罐有效容積為100m3。試設(shè)計(jì)年產(chǎn)。試設(shè)計(jì)年產(chǎn)5000t該氨基酸所需發(fā)酵罐該氨基酸所需發(fā)酵罐個(gè)數(shù)。個(gè)數(shù)。bptt

2、tptCtPV/生物工程設(shè)備生物工程設(shè)備BIOENGINEERINGEQUIPMENT 通風(fēng)發(fā)酵罐通風(fēng)發(fā)酵罐v 高效生物反應(yīng)器的特點(diǎn)：高效生物反應(yīng)器的特點(diǎn)：v (1) 傳質(zhì)和傳熱性能好；傳質(zhì)和傳熱性能好；(2) 結(jié)構(gòu)密封、防雜菌污染；結(jié)構(gòu)密封、防雜菌污染； (3) 設(shè)備簡(jiǎn)單、設(shè)備簡(jiǎn)單、維修方便；維修方便；(4) 生產(chǎn)能力高生產(chǎn)能力高 ；(5) 能耗低；能耗低；(6)檢測(cè)控制系統(tǒng)完善；檢測(cè)控制系統(tǒng)完善；(7) 易放大；易放大； (8)生產(chǎn)安全。生產(chǎn)安全。v 應(yīng)用：應(yīng)用：v 生產(chǎn)酵母、單細(xì)胞蛋白、氨基酸、有機(jī)酸、酶制劑、生產(chǎn)酵母、單細(xì)胞蛋白、氨基酸、有機(jī)酸、酶制劑、v 抗生素、維生素等抗生素、維生

3、素等v 類型：類型：通風(fēng)固相發(fā)酵設(shè)備自吸式發(fā)酵罐氣升環(huán)流發(fā)酵罐機(jī)械攪拌發(fā)酵罐常用通風(fēng)發(fā)酵罐機(jī)械攪拌發(fā)酵罐機(jī)械攪拌發(fā)酵罐(TRC)v 工作原理：工作原理：v 利用機(jī)械攪拌器的作用，使空氣和發(fā)酵液充分混合促使氧在發(fā)酵液中利用機(jī)械攪拌器的作用，使空氣和發(fā)酵液充分混合促使氧在發(fā)酵液中溶解，以保證供給微生物生長(zhǎng)繁殖、發(fā)酵所需要的氧氣。溶解，以保證供給微生物生長(zhǎng)繁殖、發(fā)酵所需要的氧氣。v 發(fā)酵罐的基本條件：發(fā)酵罐的基本條件：v (1) 具有適宜的徑高比；具有適宜的徑高比；v (2) 能夠承擔(dān)一定壓力；能夠承擔(dān)一定壓力；v (3) 保證必需的溶解氧；保證必需的溶解氧；v (4) 具有足夠的冷卻面積；具有足夠

4、的冷卻面積；v (5) 盡量減少死角，滅菌徹底，避免染菌；盡量減少死角，滅菌徹底，避免染菌；v (6) 軸封嚴(yán)密。軸封嚴(yán)密。v 機(jī)械攪拌發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)機(jī)械攪拌發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)v 大型發(fā)酵罐結(jié)構(gòu)大型發(fā)酵罐結(jié)構(gòu)v 1軸封軸封 ； 2人孔；人孔； v 3梯；梯； 4聯(lián)軸器；聯(lián)軸器；v 5中間軸承；中間軸承； 6溫度計(jì)接口；溫度計(jì)接口；v 7攪拌葉輪；攪拌葉輪； 8進(jìn)風(fēng)管；進(jìn)風(fēng)管；v 9放料口；放料口； 10底軸承；底軸承；v 11熱電偶接口；熱電偶接口；12冷卻管；冷卻管；v 13攪拌軸；攪拌軸； 14取樣管；取樣管；v 15軸承座；軸承座； 16傳動(dòng)皮帶；傳動(dòng)皮帶；v 17電機(jī)；電機(jī)； 18壓力表；壓力

5、表；v 19取樣口；取樣口； 21進(jìn)料口；進(jìn)料口；v 22補(bǔ)料口；補(bǔ)料口； 23排氣口；排氣口；v 24回流口；回流口； 25視鏡；視鏡；23v 小型發(fā)酵罐結(jié)構(gòu)小型發(fā)酵罐結(jié)構(gòu)v 罐體罐體v 由圓柱體及橢圓形或碟形封頭焊接而成，材料為碳鋼或不銹鋼。為了由圓柱體及橢圓形或碟形封頭焊接而成，材料為碳鋼或不銹鋼。為了滿足工業(yè)要求，在一定壓力和溫度下操作，罐為一個(gè)受壓耐溫容器，滿足工業(yè)要求，在一定壓力和溫度下操作，罐為一個(gè)受壓耐溫容器，通常要求耐受通常要求耐受130和和0.25MPa(絕對(duì)壓力絕對(duì)壓力)。v 受內(nèi)壓的壁厚：受內(nèi)壓的壁厚：v 受外壓的壁厚：受外壓的壁厚：)(1124003mmCHDpHpD

6、 )(2301mmCppD )(2002mmCpDyv 攪拌器：攪拌器：v 有平葉式、彎葉式、箭葉式渦輪式和推進(jìn)式等；其作用是打碎氣泡，有平葉式、彎葉式、箭葉式渦輪式和推進(jìn)式等；其作用是打碎氣泡，使氧溶解于發(fā)酵液中，從攪拌程度來(lái)說(shuō)，以平葉渦輪最為激烈，功率使氧溶解于發(fā)酵液中，從攪拌程度來(lái)說(shuō)，以平葉渦輪最為激烈，功率消耗也最大，彎葉次之，箭葉最小。為了拆裝方便，大型攪拌器可做消耗也最大，彎葉次之，箭葉最小。為了拆裝方便，大型攪拌器可做成兩半型，用螺栓聯(lián)成整體。成兩半型，用螺栓聯(lián)成整體。圖2.7 不同攪拌器的流型圖2.6 發(fā)酵罐攪拌葉輪結(jié)構(gòu)圖1-六直葉渦輪式；2-推進(jìn)式3-Lightnin A-3

7、15式v 擋板：擋板：v 改變液流的方向，由徑向流改為軸向流，促使液體激烈翻動(dòng)，增加溶改變液流的方向，由徑向流改為軸向流，促使液體激烈翻動(dòng)，增加溶解氧。解氧。 有擋板的攪拌器形成的流型 無(wú)擋板的攪拌器形成的流型v 通常擋板寬度取通常擋板寬度取(0.10.12)D，裝設(shè)，裝設(shè)46塊即可滿足全擋板條件。塊即可滿足全擋板條件。v 所謂所謂“全擋板條件全擋板條件”是指在一定轉(zhuǎn)速下再增加罐內(nèi)附件而軸功率仍保是指在一定轉(zhuǎn)速下再增加罐內(nèi)附件而軸功率仍保持不變。持不變。v 要達(dá)到全擋板條件必須滿足下式要求：要達(dá)到全擋板條件必須滿足下式要求：5 . 012. 01 . 0nDDnDbv 軸封軸封v 作用：使罐頂

8、或罐底與軸之間的縫隙加以密封，防止泄露和污染雜菌。作用：使罐頂或罐底與軸之間的縫隙加以密封，防止泄露和污染雜菌。v 常用的軸封有填料函軸封和端面軸封兩種。常用的軸封有填料函軸封和端面軸封兩種。v 填料函軸封：由填料箱體，填料底襯套，填料壓蓋和壓緊螺栓待零件填料函軸封：由填料箱體，填料底襯套，填料壓蓋和壓緊螺栓待零件構(gòu)成，使旋轉(zhuǎn)軸達(dá)到密封的效果。構(gòu)成，使旋轉(zhuǎn)軸達(dá)到密封的效果。壓緊螺栓壓緊螺栓填料箱體填料箱體圖2.10 填料函軸封轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)軸填料壓蓋填料壓蓋銅環(huán)銅環(huán)填料填料v 端面式軸封又稱機(jī)械軸封：密封作用是靠彈性元件（彈簧、波紋等）端面式軸封又稱機(jī)械軸封：密封作用是靠彈性元件（彈簧、波紋等）的壓力

9、使垂直軸線的動(dòng)環(huán)和靜環(huán)光滑表面緊密地相互貼合，并作相對(duì)的壓力使垂直軸線的動(dòng)環(huán)和靜環(huán)光滑表面緊密地相互貼合，并作相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)而達(dá)到密封。轉(zhuǎn)動(dòng)而達(dá)到密封。轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)軸圖2.11 端面封軸動(dòng)環(huán)動(dòng)環(huán)靜環(huán)靜環(huán)堆焊硬質(zhì)堆焊硬質(zhì)O形環(huán)形環(huán)v 空氣分布器空氣分布器v 空氣分布器的作用：吹入無(wú)菌空氣，并使空氣均勻分布?？諝庥煞植伎諝夥植计鞯淖饔茫捍等霟o(wú)菌空氣，并使空氣均勻分布?？諝庥煞植脊車姵錾仙龝r(shí)，被攪拌器打碎成小氣泡，并與發(fā)酵液充分混合，增加管噴出上升時(shí)，被攪拌器打碎成小氣泡，并與發(fā)酵液充分混合，增加了氣液傳質(zhì)效果。了氣液傳質(zhì)效果。v 分布裝置的形式有單管及環(huán)形管等，常用的分布裝置有單管式。環(huán)形分布裝置的形式有單管

10、及環(huán)形管等，常用的分布裝置有單管式。環(huán)形管的分布裝置的空氣分散效果不及單管式分布裝置。同時(shí)由于噴孔容管的分布裝置的空氣分散效果不及單管式分布裝置。同時(shí)由于噴孔容易被堵塞，已很少采用。易被堵塞，已很少采用。v 通常通風(fēng)管的空氣流速取通常通風(fēng)管的空氣流速取20m/s。v 為了防止吹管吹入的空氣直接噴擊罐底，加速罐底腐蝕，在空氣分布為了防止吹管吹入的空氣直接噴擊罐底，加速罐底腐蝕，在空氣分布器下部罐底上加焊一塊不銹鋼補(bǔ)強(qiáng)?？裳娱L(zhǎng)罐底壽命。器下部罐底上加焊一塊不銹鋼補(bǔ)強(qiáng)。可延長(zhǎng)罐底壽命。v 消泡裝置消泡裝置v 消泡裝置就是安裝在發(fā)酵罐內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)軸的上部或安裝在發(fā)酵罐排氣系統(tǒng)消泡裝置就是安裝在發(fā)酵罐內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)軸

11、的上部或安裝在發(fā)酵罐排氣系統(tǒng)上的，可將泡沫打破或?qū)⑴菽扑榉蛛x成液態(tài)和氣態(tài)兩相，從而達(dá)到上的，可將泡沫打破或?qū)⑴菽扑榉蛛x成液態(tài)和氣態(tài)兩相，從而達(dá)到消泡的目的的裝置。消泡的目的的裝置。v 兩種消泡方法兩種消泡方法: (1) 加入化學(xué)消泡劑；加入化學(xué)消泡劑；(2)使用機(jī)械消泡裝置使用機(jī)械消泡裝置v 化學(xué)消泡劑：植物油脂，如玉米油、豆油等；動(dòng)物油脂，如豬油等；化學(xué)消泡劑：植物油脂，如玉米油、豆油等；動(dòng)物油脂，如豬油等；高分子化合物。高分子化合物。v 機(jī)械消泡裝置：最簡(jiǎn)單實(shí)用為耙式消泡器，此外還有渦輪消泡器、旋機(jī)械消泡裝置：最簡(jiǎn)單實(shí)用為耙式消泡器，此外還有渦輪消泡器、旋風(fēng)離心式和葉輪式離心消泡器、碟

12、片式消泡器和刮板式消泡器等。風(fēng)離心式和葉輪式離心消泡器、碟片式消泡器和刮板式消泡器等。葉輪離心式旋風(fēng)離心式耙式消泡器刮板式消泡器碟片式消泡器v 聯(lián)軸器聯(lián)軸器v 大型發(fā)酵罐攪拌軸較長(zhǎng)，常分為二至三段，用聯(lián)軸器使上下攪拌軸成大型發(fā)酵罐攪拌軸較長(zhǎng)，常分為二至三段，用聯(lián)軸器使上下攪拌軸成牢固的剛性聯(lián)接。牢固的剛性聯(lián)接。v 常用的聯(lián)軸器有鼓形及夾殼形兩種。常用的聯(lián)軸器有鼓形及夾殼形兩種。v 小型的發(fā)酵罐可采用法蘭將攪拌軸連接。小型的發(fā)酵罐可采用法蘭將攪拌軸連接。法蘭聯(lián)軸器v 軸承軸承v 中型發(fā)酵罐一般在罐內(nèi)裝有底軸承；中型發(fā)酵罐一般在罐內(nèi)裝有底軸承；v 大型發(fā)酵罐裝有中間軸承。大型發(fā)酵罐裝有中間軸承。v

13、 罐內(nèi)軸承不能加潤(rùn)滑油，應(yīng)采用液體潤(rùn)滑的塑料軸瓦（如石棉酚醛罐內(nèi)軸承不能加潤(rùn)滑油，應(yīng)采用液體潤(rùn)滑的塑料軸瓦（如石棉酚醛塑料，聚四氟乙烯等）。塑料，聚四氟乙烯等）。v 冷卻裝置冷卻裝置v 豎式蛇管冷卻和豎式列管冷卻器可以起到檔板的作用。豎式蛇管冷卻和豎式列管冷卻器可以起到檔板的作用。v 發(fā)酵罐裝配發(fā)酵罐裝配機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐的幾何尺寸及體積機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐的幾何尺寸及體積v 尺寸尺寸v 體積體積v 橢圓形封頭體積：橢圓形封頭體積：v 發(fā)酵罐的總體積：發(fā)酵罐的總體積：v 近似為：近似為：5 .37 .1DH3121DDi0 .18 .0iDC12181DB52iDS20DH30203 . 04D

14、HDVDhDhDhDVbab614642221DhHDVb6124020DiDBv 公稱容積公稱容積302015. 04DHDV機(jī)械攪拌發(fā)酵罐的溶氧速率、通氣與攪拌機(jī)械攪拌發(fā)酵罐的溶氧速率、通氣與攪拌 v 溶氧傳質(zhì)速率溶氧傳質(zhì)速率OTR(Oxygen Transfer Rate)v 測(cè)量體積溶氧系數(shù)的方法測(cè)量體積溶氧系數(shù)的方法v 一、亞硫酸鹽氧化法一、亞硫酸鹽氧化法 v 二、溶氧電極法二、溶氧電極法NaIOSNaIOSNa2642232242232224SONaOSONaCuSO HISONaISONaOH2422322v 影響影響KLa的主要因素的主要因素v 操作條件；操作條件；v 發(fā)酵罐的

15、結(jié)構(gòu)及幾何參數(shù)；發(fā)酵罐的結(jié)構(gòu)及幾何參數(shù)；v 物料的物化性能。物料的物化性能。 v 機(jī)械攪拌發(fā)酵罐的溶氧系數(shù)機(jī)械攪拌發(fā)酵罐的溶氧系數(shù)v KLa與操作參數(shù)的關(guān)系為：與操作參數(shù)的關(guān)系為：v 提高提高KLa的途徑的途徑v 1）增加攪拌器轉(zhuǎn)速）增加攪拌器轉(zhuǎn)速N，以提高，以提高Pg，可以有效地提高，可以有效地提高Kla；v 2）加大通氣量）加大通氣量VG，以提高，以提高vs；v 3）提高罐內(nèi)操作壓力或通入純氧，提高）提高罐內(nèi)操作壓力或通入純氧，提高C*。v 機(jī)械攪拌的剪切力影響機(jī)械攪拌的剪切力影響sgvVPKaKLLLGgVVVPKaK或機(jī)械攪拌發(fā)酵罐的熱量傳遞機(jī)械攪拌發(fā)酵罐的熱量傳遞 v 發(fā)酵過(guò)程的熱量

16、計(jì)算發(fā)酵過(guò)程的熱量計(jì)算v 生物合成熱量計(jì)算法生物合成熱量計(jì)算法v 冷卻水帶出熱量計(jì)算法冷卻水帶出熱量計(jì)算法v 發(fā)酵液溫升測(cè)量計(jì)算法發(fā)酵液溫升測(cè)量計(jì)算法L22112VTcmcmQt4321QQQQQtL12VTTWcQtv 發(fā)酵罐的換熱裝置發(fā)酵罐的換熱裝置v 1. 換熱夾套換熱夾套 換熱系數(shù)：換熱系數(shù)：400-600kJ/(m2.h. )v 2. 豎式蛇管豎式蛇管 換熱系數(shù)：換熱系數(shù)：1200-4000kJ/(m2.h. )，冷卻水流速高，冷卻水流速高v 3. 豎式列管豎式列管 換熱系數(shù)：換熱系數(shù)：4000kJ/(m2.h. )，冷卻水流量大，冷卻水流量大攪拌器軸功率的計(jì)算（單只攪拌槳）攪拌器軸

17、功率的計(jì)算（單只攪拌槳）v 在具有擋板且滿足全擋板的情況下，攪拌準(zhǔn)數(shù)是攪拌雷諾準(zhǔn)數(shù)的函數(shù)。在具有擋板且滿足全擋板的情況下，攪拌準(zhǔn)數(shù)是攪拌雷諾準(zhǔn)數(shù)的函數(shù)。即：即：v 式中：式中：Np-功率準(zhǔn)數(shù)；功率準(zhǔn)數(shù)；ReM-雷諾準(zhǔn)數(shù)；雷諾準(zhǔn)數(shù)；K 攪拌常數(shù)攪拌常數(shù)v 雷諾數(shù)雷諾數(shù)表示作用于流體微團(tuán)的慣性力與粘性力之比。表示作用于流體微團(tuán)的慣性力與粘性力之比。 ()xPeMNK R0.1層流過(guò)度線平葉渦輪湍流漿式螺旋漿式3456e圖6-2a 不同槳型的功率準(zhǔn)數(shù)與雷諾準(zhǔn)數(shù)的關(guān)系圖()xPeMNK RPNK0 x v 表表6-1 不同攪拌器的不同攪拌器的K值值 v 不通氣條件下的軸功率不通氣條件下的軸功率P0計(jì)算

18、計(jì)算v 魯士頓魯士頓(Rushton J. H.)公式：公式：v P0無(wú)通氣攪拌輸入的功率無(wú)通氣攪拌輸入的功率（W）；v NP功率準(zhǔn)數(shù)，是攪拌雷諾數(shù)功率準(zhǔn)數(shù)，是攪拌雷諾數(shù)ReM的函數(shù)；的函數(shù)；v 渦輪轉(zhuǎn)速渦輪轉(zhuǎn)速（r/s）；v L液體密度（液體密度（kg/m3）；）；v Di 渦輪直徑（渦輪直徑（m）；）；5i30DNPLPv 圓盤六平直葉渦輪圓盤六平直葉渦輪 NP6v 圓盤六彎葉渦輪圓盤六彎葉渦輪 NP4.7v 圓盤六箭葉渦輪圓盤六箭葉渦輪 NP3.7v 通氣攪拌功率通氣攪拌功率Pg的計(jì)算的計(jì)算v 修正的邁凱爾公式：修正的邁凱爾公式：v P0無(wú)通氣攪拌輸入的功率（kW）v 渦輪轉(zhuǎn)速（r/mi

19、n）v Di 渦輪直徑（cm）v Q通氣量（mL/min）39. 008. 03i23g)1025. 20QDPP（攪拌功率的計(jì)算舉例攪拌功率的計(jì)算舉例v 例題：例題：某酶制劑廠某酶制劑廠 10m3機(jī)械攪拌發(fā)酵罐，發(fā)酵罐直徑機(jī)械攪拌發(fā)酵罐，發(fā)酵罐直徑D=1.8m，一，一只圓盤六彎葉渦輪攪拌器直徑只圓盤六彎葉渦輪攪拌器直徑D =0.6m ，罐內(nèi)裝有四塊標(biāo)準(zhǔn)擋板，裝，罐內(nèi)裝有四塊標(biāo)準(zhǔn)擋板，裝液量液量VL為為6m3，攪拌轉(zhuǎn)速，攪拌轉(zhuǎn)速 =168rpm，通氣量，通氣量Q=1.42 m3 /min，醪，醪液粘度液粘度=1.9610-3 Ns/ m2，醪液密度，醪液密度 =1020 kg/ m3 ，三角皮

20、帶，三角皮帶的效率是的效率是 0.92，滾動(dòng)軸承的效率是，滾動(dòng)軸承的效率是 0.99，滑動(dòng)軸承的效率是，滑動(dòng)軸承的效率是0.98，端面軸封增加的功率為端面軸封增加的功率為 1%，求軸功率，求軸功率Pg和和kL，并選擇合適的電機(jī)。，并選擇合適的電機(jī)。（已知在充分湍流狀態(tài)時(shí)，圓盤彎葉渦輪攪拌器的功率準(zhǔn)數(shù)（已知在充分湍流狀態(tài)時(shí)，圓盤彎葉渦輪攪拌器的功率準(zhǔn)數(shù) NP = 4.7 ）v 解：解：1.先求出先求出Re：v 2.因因Re104，所以發(fā)酵系統(tǒng)在充分湍流狀態(tài)，即有功率系數(shù)，所以發(fā)酵系統(tǒng)在充分湍流狀態(tài)，即有功率系數(shù)NP = 4.7 ，故葉輪的不通氣時(shí)攪拌功率故葉輪的不通氣時(shí)攪拌功率P0為：為：）（k

21、W07. 86 . 01020601687 . 4535i30 DNPLP 53221025. 51096. 110206 . 0)60/168(ReLiDv 3.求通氣時(shí)攪拌功率求通氣時(shí)攪拌功率Pg：v 4.所需電動(dòng)機(jī)功率為：所需電動(dòng)機(jī)功率為：)kW(55. 6)14200006016807. 8(1025. 2)1025. 239. 008. 032339. 008. 03i23g0 QDPP （）（）（kW4 . 7%1198. 099. 092. 055. 6 v 4. 求求kL ：v 先求空截面氣速先求空截面氣速vS：v 求求kL ： )atm)(min/(mLOmol10911.

22、1101688 .556.55/63.3)2.3610 /P3.3n)2.36k2O2697 . 07 . 056. 097 . 07 . 00.56gLpvVSL （ min)/cm(8 .5518014200004422 DQvSSvDQ 24 氣升式發(fā)酵罐氣升式發(fā)酵罐(ALR)v 工作原理工作原理v 把無(wú)菌空氣通過(guò)噴嘴或噴孔噴射進(jìn)入發(fā)酵液中，通過(guò)氣液混合物的湍把無(wú)菌空氣通過(guò)噴嘴或噴孔噴射進(jìn)入發(fā)酵液中，通過(guò)氣液混合物的湍流作用而使空氣泡分割細(xì)碎，同時(shí)由于形成的氣液混合物密度降低故流作用而使空氣泡分割細(xì)碎，同時(shí)由于形成的氣液混合物密度降低故向上運(yùn)動(dòng)，而氣含率小的發(fā)酵液則下沉，形成循環(huán)流動(dòng)，實(shí)

23、現(xiàn)混合與向上運(yùn)動(dòng)，而氣含率小的發(fā)酵液則下沉，形成循環(huán)流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)混合與溶氧傳質(zhì)。溶氧傳質(zhì)。v 類型類型v 氣升環(huán)流式、塔式、空氣噴射式等。氣升環(huán)流式、塔式、空氣噴射式等。G泵LGv 特點(diǎn)特點(diǎn)v 1）反應(yīng)溶液分布均勻）反應(yīng)溶液分布均勻v 2）較高的溶氧速率和溶氧效率）較高的溶氧速率和溶氧效率v 3）剪切力?。┘羟辛π 4）傳熱良好）傳熱良好v 5）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單v 6）能耗?。┠芎男 7）不易染菌）不易染菌v 8）操作和維修方便）操作和維修方便 v 應(yīng)用應(yīng)用v 單細(xì)胞蛋白生產(chǎn)、細(xì)胞培養(yǎng)、酶制劑、有機(jī)酸等發(fā)酵生產(chǎn)、廢水生化單細(xì)胞蛋白生產(chǎn)、細(xì)胞培養(yǎng)、酶制劑、有機(jī)酸等發(fā)酵生產(chǎn)、廢水生化處理處理v

24、 主要結(jié)構(gòu)參數(shù)主要結(jié)構(gòu)參數(shù)v 1）反應(yīng)器徑高比）反應(yīng)器徑高比H/Dv 2）導(dǎo)流筒徑與罐徑比）導(dǎo)流筒徑與罐徑比DE /Dv 3）空氣噴嘴直徑與反應(yīng)器直徑比）空氣噴嘴直徑與反應(yīng)器直徑比Dl/Dv 主要操作參數(shù)主要操作參數(shù)v 1）平均循環(huán)時(shí)間）平均循環(huán)時(shí)間tmv 2）氣液比）氣液比Rv 3）溶氧傳質(zhì)）溶氧傳質(zhì)v 空氣噴射裝置空氣噴射裝置漩渦式空氣噴射器v 反應(yīng)器種類反應(yīng)器種類多層空氣分布板的氣升環(huán)流式反應(yīng)器氣液雙噴射氣升環(huán)流反應(yīng)器氣升環(huán)流式反應(yīng)器GFGG泵LGICI壓力循環(huán)氣升發(fā)酵罐冷卻水GG培養(yǎng)基AAB注射入口123456711891012具有外循環(huán)冷卻的氣升環(huán)流式發(fā)酵罐BIOHOCH 反應(yīng)器徑向

25、流噴射器是核心元件?？諝夂退鄬?duì)噴入，含極大能量的水使空氣分散成又細(xì)又均勻的氣泡。循環(huán)管保證流向及液體充分曝氣。自吸式發(fā)酵罐自吸式發(fā)酵罐v 自吸式發(fā)酵罐：自吸式發(fā)酵罐： 不需空氣壓縮機(jī)提供加壓空氣，而依靠特設(shè)的機(jī)械不需空氣壓縮機(jī)提供加壓空氣，而依靠特設(shè)的機(jī)械吸氣裝置或液體噴射吸氣裝置吸入無(wú)菌空氣，實(shí)現(xiàn)混合攪拌與溶氧傳吸氣裝置或液體噴射吸氣裝置吸入無(wú)菌空氣，實(shí)現(xiàn)混合攪拌與溶氧傳質(zhì)的發(fā)酵罐。質(zhì)的發(fā)酵罐。v 應(yīng)用：應(yīng)用： 酵母及單細(xì)胞蛋白生產(chǎn)、醋酸發(fā)酵、維生素等生產(chǎn)酵母及單細(xì)胞蛋白生產(chǎn)、醋酸發(fā)酵、維生素等生產(chǎn) 。 v 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)： v (1)不必配備空氣壓縮機(jī)及其附屬設(shè)備，節(jié)約設(shè)備投資，減少?gòu)S房；不必配備空氣壓縮機(jī)及其附屬設(shè)備，節(jié)約設(shè)備投資，減少?gòu)S房；v (2)溶氧速率高，溶氧效率高，能耗較低；溶氧速率高，