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機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐之?dāng)嚢杵骱蛽醢?/h3>
閱讀：175 發(fā)布時間：2022-11-16
機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐之?dāng)嚢杵骱蛽醢?/p>
為了強(qiáng)化軸向混合，可采用蝸輪式和推進(jìn)式葉輪共用的攪拌系統(tǒng)。為了拆裝方便，大型攪拌葉輪可做成兩半型，用螺栓聯(lián)成整體裝配于攪拌軸上。
攪拌的主要作用是混合和傳質(zhì)，將通入的空氣分散成氣泡，并與發(fā)酵液充分混合，使氣泡破碎以增大氣液接觸界面，從而獲得所需要的氧傳遞速率，并使細(xì)胞懸浮并分散于發(fā)酵體系中，維持適當(dāng)?shù)臍庖汗蹋?xì)胞）三相的混合與質(zhì)量傳遞，同時強(qiáng)化傳熱過程。
為實現(xiàn)這些目的，攪拌器的設(shè)計應(yīng)使發(fā)酵液有足夠的徑向流動和適度的軸向流攪拌器大多采用渦輪式。渦輪式攪拌器具有結(jié)構(gòu)簡單、傳遞能量高、溶解氧速率高等優(yōu)點，但是軸向混合差，攪拌強(qiáng)度隨著與攪拌軸距增大而減弱，故當(dāng)培養(yǎng)液較黏稠時，混合效果就下降。
近些年來外已開始將軸向流型攪拌器應(yīng)用到發(fā)酵罐上。徑向型渦輪攪拌器由于圓盤的存在，使罐內(nèi)的流動分成上、下兩個循環(huán)區(qū)。雖然區(qū)域內(nèi)能充分混合，但兩個區(qū)域間則混合不均，而軸向流型攪拌器則不存在分區(qū)循環(huán)等缺點，能使全罐達(dá)到良好的循環(huán)狀態(tài)。
實踐表明，在保持單罐產(chǎn)量定的條件下，以三層攪拌器為例，下層仍采用徑向型的渦輪攪拌器，其余兩層改用軸向流型攪拌器時，與三層均采用徑向流的攪拌器相比，功率消耗可降低15%~30%。在50m3發(fā)酵罐內(nèi)的發(fā)酵試驗表明，將上兩層改裝成軸向流型攪拌器，不但消耗功率下降，發(fā)酵指數(shù)也提高了近15%。
因此，用軸向流型攪拌器部分替代徑向流型攪拌器，對增強(qiáng)罐內(nèi)物料循環(huán)、增加罐內(nèi)的溶解氧、縮短發(fā)酵周期、提高產(chǎn)量以及降低能耗都是有利的。
發(fā)酵罐內(nèi)設(shè)擋板的作用是防止液面形成旋渦流動，增強(qiáng)湍動和溶解氧傳質(zhì)。通常設(shè)4~6塊擋板，其寬度為（0.1~0.12）D，達(dá)到全擋板條件。全擋板條件是達(dá)到消除液面旋渦的低條件，在定的轉(zhuǎn)速下面增加罐內(nèi)附件而軸功率保持不變。
此條件與擋板數(shù)z及擋板寬度W與罐徑D之比有關(guān)（式71）。擋板的高度自罐底起至設(shè)計的液面高度為止，同時擋板應(yīng)與罐壁留有定的空隙，其間隙為（1/8～1/5）W，避免形成死角，防止物料與菌體堆積。WDZ=0.5（71）由于發(fā)酵罐中除了擋板外，冷卻器、通氣管、排料管等裝置也起定的擋板作用。當(dāng)設(shè)置的換熱裝置為列管或排管，并且它們足夠多時，發(fā)酵罐內(nèi)不另設(shè)擋板。
機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐之?dāng)嚢杵骱蛽醢?/p>
為了強(qiáng)化軸向混合，可采用蝸輪式和推進(jìn)式葉輪共用的攪拌系統(tǒng)。為了拆裝方便，大型攪拌葉輪可做成兩半型，用螺栓聯(lián)成整體裝配于攪拌軸上。
攪拌的主要作用是混合和傳質(zhì)，將通入的空氣分散成氣泡，并與發(fā)酵液充分混合，使氣泡破碎以增大氣液接觸界面，從而獲得所需要的氧傳遞速率，并使細(xì)胞懸浮并分散于發(fā)酵體系中，維持適當(dāng)?shù)臍庖汗蹋?xì)胞）三相的混合與質(zhì)量傳遞，同時強(qiáng)化傳熱過程。
為實現(xiàn)這些目的，攪拌器的設(shè)計應(yīng)使發(fā)酵液有足夠的徑向流動和適度的軸向流攪拌器大多采用渦輪式。渦輪式攪拌器具有結(jié)構(gòu)簡單、傳遞能量高、溶解氧速率高等優(yōu)點，但是軸向混合差，攪拌強(qiáng)度隨著與攪拌軸距增大而減弱，故當(dāng)培養(yǎng)液較黏稠時，混合效果就下降。
近些年來外已開始將軸向流型攪拌器應(yīng)用到發(fā)酵罐上。徑向型渦輪攪拌器由于圓盤的存在，使罐內(nèi)的流動分成上、下兩個循環(huán)區(qū)。雖然區(qū)域內(nèi)能充分混合，但兩個區(qū)域間則混合不均，而軸向流型攪拌器則不存在分區(qū)循環(huán)等缺點，能使全罐達(dá)到良好的循環(huán)狀態(tài)。
實踐表明，在保持單罐產(chǎn)量定的條件下，以三層攪拌器為例，下層仍采用徑向型的渦輪攪拌器，其余兩層改用軸向流型攪拌器時，與三層均采用徑向流的攪拌器相比，功率消耗可降低15%~30%。在50m3發(fā)酵罐內(nèi)的發(fā)酵試驗表明，將上兩層改裝成軸向流型攪拌器，不但消耗功率下降，發(fā)酵指數(shù)也提高了近15%。
因此，用軸向流型攪拌器部分替代徑向流型攪拌器，對增強(qiáng)罐內(nèi)物料循環(huán)、增加罐內(nèi)的溶解氧、縮短發(fā)酵周期、提高產(chǎn)量以及降低能耗都是有利的。
發(fā)酵罐內(nèi)設(shè)擋板的作用是防止液面形成旋渦流動，增強(qiáng)湍動和溶解氧傳質(zhì)。通常設(shè)4~6塊擋板，其寬度為（0.1~0.12）D，達(dá)到全擋板條件。全擋板條件是達(dá)到消除液面旋渦的低條件，在定的轉(zhuǎn)速下面增加罐內(nèi)附件而軸功率保持不變。
此條件與擋板數(shù)z及擋板寬度W與罐徑D之比有關(guān)（式71）。擋板的高度自罐底起至設(shè)計的液面高度為止，同時擋板應(yīng)與罐壁留有定的空隙，其間隙為（1/8～1/5）W，避免形成死角，防止物料與菌體堆積。WDZ=0.5（71）由于發(fā)酵罐中除了擋板外，冷卻器、通氣管、排料管等裝置也起定的擋板作用。當(dāng)設(shè)置的換熱裝置為列管或排管，并且它們足夠多時，發(fā)酵罐內(nèi)不另設(shè)擋板。