发酵罐,指工业上用来进行微生物发酵的装置。其主体一般为用不锈钢板制成的主式圆筒,其容积在1m³至数百m³。在设计和加工中应注意结构严密,合理。
能耐受蒸汽灭菌、有一定操作弹性、内部附件尽量减少(避免死角)、物料与能量传递性能强,并可进行一定调节以便于清洗、减少污染,适合于多种产品的生产以及减少能量消耗。用于厌气发酵(如生产酒精、溶剂)的发酵罐结构可以较简单。用于好气发酵(如生产抗生素、氨基酸、有机酸、维生素等)的发酵罐因需向罐中连续通入大量无菌空气,并为考虑通入空气的利用率,故在发酵罐结构上较为复杂,常用的有机械搅拌式发酵罐、鼓泡式发酵罐和气升式发酵罐。
乳制品、酒类发酵过程是一个无菌、无污染的过程,发酵罐采用了无菌系统,避免和防止了空气中微生物的污染,大大延长了产品的保质期和产品的纯正,罐体上特别设计安装了无菌呼吸气孔或无菌正压发酵系统。罐体上设有米洛板或迷宫式夹套,可通入加热或冷却介质来进行循环加热或冷却。发酵罐的容量由300-15000L多种不同规格。发酵罐按使用范围可分为实验室小型发酵罐、中试生产发酵罐、大型发酵罐等。
需要非常大的空气吞吐量;
相间混和接触较差;
当循环的有机体和操作条件发生变化时, 底物、营养物和氧的量不能保持一致;
混和与通气是耦合问题, 也即很难在不改变通气的条件下改善混和状况。广泛用于大规模生产单细胞蛋白质。但不适用于高黏度或含大量固体的培养液。与机械搅拌式发酵罐相比节电70%-80%,降低成本。
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。
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。
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。
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。
本设备具有工作噪音小,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。
生物发酵罐采用的设计压力一般有通常形式的,如果有要求,可以按照要求作出的设计。通常情况下,内筒的设计压力是0.25MPA,夹套设计的压力则在0.33Mpa。生物发酵罐一般都是表面机械抛光,ra小于等于0.35,表面上下封头采用抛光操作。内筒内部采用的亚光处理。
发酵罐正跟着时代的发展而不断升级。从传统的发酵产业到现代发酵产业,再到微生物工程,它不仅成为生物技术工业的重要支柱,而且和基因工程技术的结合更让它如虎添翼。未来,发酵罐将得到更广泛的应用,客户们也应对其进行更为合理和科学地应用。发酵罐(ALR)是应用广泛的生物反应设备。这类反应器具有结构简单、不易染菌、溶氧效率高、能耗低等优点。有多种类型,常见的有气升环流式、鼓泡式、空气喷射式等,生物工业已经大量应用的气升式发酵罐有气升内环流发酵罐、气液双喷射气升环流发酵罐、设有多层分布板的塔式气升发酵罐。而鼓泡罐则是原始的通气发酵罐,当然鼓泡式反应器内没有设置导流筒,故未控制液体的主体定向流动。利用空气喷嘴喷出高速的空气,空气以气泡式分散于液体中,在通气的一侧,液体平均密度下降,在不通气的一侧,液体密度较大,因而产生与通气侧的液体产生密度差,从而形成发酵罐内液体的环流。气升式发酵罐有多种形式,,较常见的有内循环管式,外循环管式、拉力筒式和垂直隔板式。外循环式的循环管设计在罐体外部,内循环管是两根,设计罐体内部。在气升式发酵罐中,循环管的高度一般不高于。罐内液面不高于循环管出口,且不低于环流出口。
发酵罐正跟着时代的发展而不断升级。从传统的发酵产业到现代发酵产业,再到微生物工程,它不仅成为生物技术工业的重要支柱,而且和基因工程技术的结合更让它如虎添翼。未来,发酵罐将得到更广泛的应用,客户们也应对其进行更为合理和科学地应用。在生物发酵罐灭菌之前,通常应先将与生物发酵罐相连的空气过滤器用蒸汽灭菌并用空气吹干。实罐灭菌时,先将输料管路内的污水放掉冲净,然后将配制好的培养基泵送至发酵罐内,同时开动搅拌器进行灭菌。
2、生物发酵罐灭菌,先将各排气阀打开,将蒸汽引入夹套或蛇管进行预热,待罐温升至80~90℃,将排气阀逐渐关小。接着将蒸汽从进气口、排料口、取样口直接通入发酵罐中,使罐温上升到118~120℃,发酵罐罐压维持在0.09~0.1Mpa(表压),并保持30min左右。
3、空发酵罐灭菌即发酵罐罐体的灭菌。空消时一般维持罐压0.15~0.2Mpa,罐温125~130℃,保持30~45min;要求总蒸汽压力不低于0.3~0.35Mpa,使用汽压不低于0.25~0.3MPa。
4、原位灭菌指的是在不改变罐体在生产中的结构进行灭菌,一般采用在线通蒸汽灭菌。离线灭菌可以理解为把发酵罐拆下来灭菌,小型发酵罐可以搬到灭菌箱灭菌。
该设备可广泛用于抗生素、氨基酸、酶制剂、维生素、有机酸等好氧性发酵过程。在化工方面可用于气-液、气-液-固反应过程。在环保方面可用于污水处理。目前该设备在国内用于谷氨酸、抗生素、黄原胶、糖化酶、柠檬酸生产,设备体积已达到140m3,投入使用后取得了非常显著的经济效益。发酵所必须的空气在静态混合元件内外上下流动,带动发酵液循环,促进气-液充分混合。发酵罐产业在迅速发展,以生物发酵罐作为高新技术的产品逐渐改变了传统高污染、高耗能的生产模式,并将发酵技术和现代生物技术相结合。据了解,生物发酵罐是用来进行微生物发酵的装置,它可通过优化微生物的发酵条件来提高发酵效率。根据所培养微生物的好氧和厌氧性,发酵罐可分为好氧型与厌氧型。
生物发酵罐的罐体尺寸通常从50L到5000L不等,可以根据使用者的要求立定制。一般生物发酵罐都是立式的,带有标准的夹套,以及平圆的涡轮搅拌装置。生物发酵罐一般都采用不锈钢316L材质,也有时候采用304材质。
生物发酵罐采用的设计压力一般有通常形式的,如果有要求,可以按照要求作出的设计。通常情况下,内筒的设计压力是0.25MPA,夹套设计的压力则在0.33Mpa。生物发酵罐一般都是表面机械抛光,ra小于等于0.35,表面上下封头采用抛光操作。内筒内部采用的亚光处理。
主要用于酒、饮料与各种配料搅拌均匀后进行发酵,是制造酒类、饮料不可缺少的发酵设备,根据葡萄酒、果酒的不同发酵工艺要求配备不同的发酵罐,可选配水冷式冷冻机组,板式杀菌机/管式杀菌机,发酵罐,冷冻罐,储酒罐,水处理系统等组成果酒的发酵储藏系统,特别适合院校企业实验室使用。
公称容积:5L、10L、20L、30L、50L、70L、100L、200L、300L、500L、800L、1000L-1500L。
装液系数:≥70%
罐体配置:不锈钢材质316L/304材质;夹套控温,优化导流设计;内表面抛光,Ra≤0.6μm;外表面抛光或亚光处理;大视角长条视镜,pH电、DO电、温度电接口齐备;罐盖配有火焰接种口和补料备用接口等。
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