機(jī)械攪拌發(fā)酵罐通用設(shè)備

機(jī)械攪拌發(fā)酵罐通用設(shè)備

一、機(jī)械攪拌發(fā)酵罐描述

機(jī)械攪拌發(fā)酵罐是以發(fā)酵罐的攪拌形式而言的，機(jī)械攪拌式發(fā)酵設(shè)備和技術(shù)在整個制藥、生物產(chǎn)品的開發(fā)過程中起著特別重要的作用。在眾多類型的發(fā)酵設(shè)備中，兼具通氣又帶機(jī)械攪拌的標(biāo)準(zhǔn)式發(fā)酵罐用途最為普遍，廣泛使用于、氨基酸、檸檬酸等各個領(lǐng)域。標(biāo)準(zhǔn)式發(fā)酵罐設(shè)計的技術(shù)關(guān)鍵在于攪拌技術(shù)復(fù)雜的氣液兩相流動問題上。機(jī)械攪拌發(fā)酵罐不僅能為制藥企業(yè)節(jié)省可觀的投資，還可大大節(jié)省能耗等運行費用，同時提高產(chǎn)品產(chǎn)量與收率。

二、機(jī)械攪拌發(fā)酵罐特性

機(jī)械攪拌發(fā)酵罐是最通用的發(fā)酵設(shè)備，字樣上也能看出能夠滿足機(jī)械攪拌、溶氧通風(fēng)。

機(jī)械攪拌發(fā)酵罐是發(fā)酵工廠常用類型之一。它是利用機(jī)械攪拌器的作用，使空氣和發(fā)酵液充分混合，促進(jìn)氧的溶解，以保證供給微生物生長繁殖和代謝所需的溶解氧。它是借攪拌渦輪輸入混合以及相際傳質(zhì)所需要的功率。這種反應(yīng)器的適應(yīng)性最強(qiáng)，從牛頓型流體直到非牛頓型的絲狀菌發(fā)酵液，都能根據(jù)實際情況和需要，為之提供較高的傳質(zhì)速率和必要的混合速度。缺點是機(jī)械攪拌器的驅(qū)動功率較高，一般(2-4)kw/m3，這對大型的反應(yīng)器來說是個巨大負(fù)擔(dān)。

在許多過程中，氣液接觸是十分重要的，氣體需要與液體進(jìn)行充分且有效的接觸以提供足夠的質(zhì)量傳遞或熱量傳遞能力。比如有的氯化和磺化反應(yīng)是快反應(yīng)，這需要攪拌器能提供很高的傳質(zhì)強(qiáng)度;有的反應(yīng)需要吸收難以溶解的氧氣，這又需要攪拌器能提供很高的分散能力。

機(jī)械攪拌發(fā)酵罐早期研究認(rèn)為，氣液分散是氣體直接被攪拌器剪切成細(xì)小的氣泡而形成的。但近年的研究表明，氣液分散是受氣穴控制的。當(dāng)氣速過大或攪拌轉(zhuǎn)速過低時，整個攪拌器被氣穴包裹，氣體穿過攪拌器直接上升到液面，發(fā)生氣泛。

三、械攪拌發(fā)酵罐種類

氣液接觸過程的主要有有以下幾種：氣相和液相需要的停留時間分布、允許壓力降、相對質(zhì)量流率、是否逆流接觸、局部混合能力、是否需要補(bǔ)充或移出熱量、腐蝕條件、泡沫行為與相分離、反應(yīng)時需要的流型、反應(yīng)與傳質(zhì)的關(guān)系、層流和過渡區(qū)的流變行為等。這些因素又大都與攪拌器關(guān)系密切。

攪拌槽內(nèi)的氣體分散大致有以下幾個狀態(tài)：氣泛狀態(tài)(大部分氣體未分散，氣泡沿攪拌軸直接上升到液面)，載氣狀態(tài)(氣體基本得到分散，分布器以下分布不良)，完全分散狀態(tài)。

四、械攪拌發(fā)酵罐種類產(chǎn)品基本要求如下

1、應(yīng)有適宜的高徑比，氧的利用率高;

2、能承受一定壓力;

3、攪拌通風(fēng)裝置能使氣液充分混合，保證發(fā)酵液必須的溶氧量;

4、足夠的冷卻面積;

5、盡量減少死角，避免藏垢積污，能徹底，避免染菌;

6、軸封應(yīng)嚴(yán)密，盡量減少泄露。

7、機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐是利用攪拌的作用，是空氣與醪液充分混合，促使氧在醪液中溶解，以保證供給微生物生長繁殖、發(fā)酵和代謝產(chǎn)物所需要的氧氣。