气升式发酵罐的工作特点及其用途
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气升式发酵罐是上世纪末开始发展应用的一种新型生物反应器，无机械搅拌机构最大限度的减少了染菌率，减少了机械剪切力，对长菌丝的各种真菌 尤为适宜，气体提升充分的气液混合使氧气的传递利用极大提高，特别适合高粘度培养基和对于溶氧要求高的产品。气升罐可根据用户要求设计内循环和外循环两种，也可以衍生设计制造光照生物反应器，广泛应用于光合细菌、藻类的培养。
气升式发酵罐 - 简介
<center> <img alt="气升式发酵罐的工作特点及其用途" height="300" src="http://img.dxycdn.com/trademd/upload/asset/meeting/2013/09/06/A1378380658.jpg" width="210" /></center>气升式发酵 罐
气升式发酵罐(ALR)也是应用最广泛的生物反应设备。
特点：结构简单，不易染菌，溶氧效率高和耗能低等(世界最大型的体积达3000多立方米)。
类型：气升环流式，鼓泡式，空气喷射式。
1、反应溶液分布均匀
2、较高的溶氧速率和溶氧效率
3、剪切力小
4、传热良好
5、结构简单
6、操作和维修方便。
典型的气升环流发酵罐：高位筛板式发酵罐、用于培养单细胞蛋白的气升式发酵罐
气升式发酵罐 - 工作原理
<center> <img alt="气升式发酵罐的工作特点及其用途" height="181" src="http://img.dxycdn.com/trademd/upload/asset/meeting/2013/09/06/A1378380660.jpg" width="300" /></center>气升式发酵罐
气升式发酵罐的工作原理是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。气升式发酵罐的优点是能耗低，液体中的煎切作用小，结构简单。在同样的能耗下，其氧传递能力比机械搅拌是通气发酵罐要高得多，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。
气升式发酵罐 - 设备特点
<center> <img alt="气升式发酵罐的工作特点及其用途" height="300" src="http://img.dxycdn.com/trademd/upload/asset/meeting/2013/09/06/A1378380661.jpg" width="225" /></center>气升式发酵罐
该设备的最主要特征是以静态搅拌装置代替了传统的动态搅拌装置，并结合了气升原理，因而具有下列特点：
◆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。
<center> <img alt="气升式发酵罐的工作特点及其用途" height="225" src="http://img.dxycdn.com/trademd/upload/asset/meeting/2013/09/06/A1378380659.jpg" width="300" /></center>气升式发酵罐
◆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。
搅拌方式采用循环混合搅拌，剪切力小。罐体装料系数达75~90%，大面积视镜，方便观察物料情况。
径高比：约1：6;
表面处理：内外抛光，抛光精度：内壁Ra0.2，外壁Ra0.4;
灭菌方式：在位灭菌;
材质：除夹套为SUS304不锈钢外其余均为SUS316L不锈钢
设计压力：罐体0.3Mpa，夹套0.37Mpa
筒体：采用内循环，带导流筒和空气喷管;
2温度控制系统恒温水箱电加热，循环泵强制循环，自动智能控制
3消泡控制系统泡沫传感器自动检测泡沫，一台蠕动泵自动添加消泡剂
4pH控制系统pH电极和导线，在线检测pH，两台蠕动泵自动添加酸、碱，精确控制pH
5DO控制系统DO电极和导线，在线检测DO
6压力控制隔膜阀调节，手动控制，压力表显示
7空气流量控制调节阀手动控制，转子流量计显示
8补料控制一台蠕动泵(含三通道和单通道泵头各一个)，可手动，自动，程序控制流加并计量
9机架、管路及阀门机架为不锈钢装饰管框架，SUS321材质，表面抛光，欧式风格，整机落地式(带可移动轮子);不锈钢管路，外表面抛光;与物料接触的阀门材质为SUS316材质
气升式发酵罐 - 指标及配置
<center> <img alt="气升式发酵罐的工作特点及其用途" height="300" src="http://img.dxycdn.com/trademd/upload/asset/meeting/2013/09/06/A1378380662.jpg" width="200" /></center>气升式发酵罐
1温度温度控制冷却水温度+5℃-80℃±0.2℃
发酵过程顺序控制(根据发酵时间，温度自动变量控制，至少10段)
2pH显示范围：0.00~14.00±0.01
全自动控制范围：2.00~12.00±0.05
发酵过程顺序控制(根据发酵时间，pH自动变量控制,至少10段)
3DO0-200±3%，显示精度0.1%
根据需要可以与转速或补料及罐压关联控制
发酵过程顺序控制(根据发酵时间，DO自动变量控制，至少10段)
4泡沫全自动PID控制与报警
灵敏度100~100000Ω
发酵过程顺序控制(根据发酵时间，泡沫自动变量控制,至少10段)
5补料全自动设定控制发酵过程分段控制(根据发酵时间，补料自动变量控制，至少10段)
6压力手动控制，仪表显示
7空气流量手动控制，仪表显示
技术参数
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公称容积m
|
筒体直径mm
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筒体高度m
|
换热面积m
|
元件重kg
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20-35
|
2.4
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8.0
|
35
|
0
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35-50
|
2.6
|
8.2
|
50
|
0
|
|
50-55
|
2.8
|
8.5
|
55
|
0
|
|
65
|
3.0
|
8.5
|
65
|
0
|
|
75
|
3.2
|
8.6
|
75
|
0
|
|
85
|
3.4
|
9.0
|
85
|
0
|
|
100
|
3.6
|
9.3
|
0
|
0
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150
|
3.8
|
9.6
|
0
|
0
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气升式发酵罐 - 用途
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。
