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生物反应器是一种密封式受压反应设备

点击次数:265 发布时间:2019-08-13
   生物反应器是密封式受压设备,主要部件包括罐身、搅拌器、轴封、消泡器、联轴器、中间轴承、空气吹泡管 (或空气喷射器)、挡板、冷却装置、人孔、视镜以及管路等。发酵罐通常装有两组搅拌桨叶,两组搅拌桨叶的间距约为搅拌器直径的三倍;对于大型或高位罐 (高径比达10以上),可安装三组或三组以上的搅拌桨叶。
  生物反应器必须满足下面几个基本要求:
  (1)生物反应器应具有适宜的高径比。发酵罐的高径比一般为 (25~4)∶1。
  (2)发酵罐应能承受一定压力。由于发酵罐在消毒及正常工作时,罐内有一定的压力和温度,因此罐体各部件要有一定的强度,能承受一定的压力。
  (3)生物反应器的搅拌装置和通风装置要能使气泡分散细碎,气液充分混合,以保证氧的溶解,提高氧的利用率。
  (4)发酵罐要有加热和冷却装置,应具有足够的冷却面积。微生物生长代谢过程放出大量的热量,为了控制发酵过程不同阶段所需的温度,发酵罐应有足够的冷却面积。
  (5)生物反应器内应抛光,尽量减少死角,确保灭菌彻底。
  (6、)搅拌器的轴封应严密,尽量减少泄漏。
  生物反应器具有以下优点:
  (1)与机械搅拌式发酵罐相比可节约用电70%-80%,降低成本。
  (2)无菌操作可靠性高,该设备没有动密封装置,无泄露,且设备内无死区,灭菌彻底,染杂菌的机会大幅度减少。
  (3)传热和传氧效率高,可满足各种好氧性微生物在任何地区和季节里的发酵生产。
  (4)提高产率、转化率,设备机械剪切力对微生物的伤害小,加上溶氧充分、热量移走及时,为微生物提供了一个良好的生长环境,有效地促进了新陈代谢,加速产品积累,使产品的产率和转化率均有明显提高。
  (5)容易实现大型化和自动化,设备体积可从0.02m3到200m3,没有制造、安装、操作和维修困难。设备的控制因素比搅拌罐少,容易实现自动化控制。
  (6)生物反应器具有工作噪音小,装料系数高,基本不用维修等特点,设备投资比搅拌罐降低20%左右,另外,在不改变外形尺寸的情况下,可对原有机械搅拌罐进行改造。
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