二手氣升式發(fā)酵罐

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二手氣升式發(fā)酵罐

氣升式發(fā)酵罐：高效生物發(fā)酵的創(chuàng)新設備

1. 結構組成

• 氣升式發(fā)酵罐通常由罐體、氣體分布器、導流筒、冷卻裝置、攪拌裝置（部分氣升式發(fā)酵罐可能沒有）、傳感器和控制系統(tǒng)等部分組成。

• 罐體一般為圓柱形，采用不銹鋼等材質制造，以確保良好的耐腐蝕性和密封性。

• 氣體分布器位于罐體底部，負責將通入的氣體均勻分散，形成細小的氣泡。

• 導流筒則設置在罐體內(nèi)，引導流體的流動方向，增強氣液混合效果。

2. 工作原理

• 氣升式發(fā)酵罐的工作原理基于氣體的噴射和液體的循環(huán)流動。通過氣體分布器將無菌空氣或其他氣體通入發(fā)酵液中，氣泡在上升過程中造成發(fā)酵液的密度差異，從而驅動發(fā)酵液在導流筒內(nèi)外形成循環(huán)流動。

• 在這個過程中，氣體與液體充分接觸，實現(xiàn)了氧氣的傳遞、營養(yǎng)物質的混合以及代謝產(chǎn)物的分散，為微生物的生長和代謝提供了良好的條件。

1. 高效的氧傳遞效率

• 氣體的分散和循環(huán)流動使得氣泡與發(fā)酵液充分接觸，增加了氣液界面的面積，從而顯著提高了氧傳遞效率，滿足微生物對氧氣的需求，尤其適用于好氧微生物的發(fā)酵過程。

2. 低剪切力

• 相比于傳統(tǒng)的機械攪拌發(fā)酵罐，氣升式發(fā)酵罐內(nèi)液體的流動較為平緩，產(chǎn)生的剪切力較小，對微生物細胞的損傷較低，有利于保持細胞的完整性和活性，特別適合于脆弱的微生物或細胞培養(yǎng)。

3. 良好的混合性能

• 能夠實現(xiàn)發(fā)酵液的均勻混合，避免了局部濃度差異和溫度梯度，保證了發(fā)酵過程的均一性和穩(wěn)定性，有助于提高產(chǎn)品的質量和產(chǎn)量。

4. 結構簡單，易于清潔和維護

• 沒有復雜的攪拌裝置，減少了設備的零部件，降低了故障發(fā)生的概率，同時也便于對罐體內(nèi)部進行清潔和消毒，符合嚴格的衛(wèi)生標準。

5. 節(jié)能

• 由于不需要大功率的攪拌電機，氣升式發(fā)酵罐的能耗相對較低，運行成本較為經(jīng)濟。

1. 內(nèi)循環(huán)氣升式發(fā)酵罐

• 氣體在導流筒內(nèi)上升，帶動發(fā)酵液在導流筒內(nèi)向上流動，在導流筒外向下流動，形成內(nèi)部循環(huán)。這種類型的發(fā)酵罐結構較為緊湊，循環(huán)速度較快。

2. 外循環(huán)氣升式發(fā)酵罐

• 氣體在導流筒外上升，推動發(fā)酵液在導流筒外向上流動，在導流筒內(nèi)向下流動，形成外部循環(huán)。其循環(huán)量較大，適用于大規(guī)模的發(fā)酵生產(chǎn)。

1. 生物醫(yī)藥領域

• 用于生產(chǎn)抗生素、疫苗、蛋白質藥物等生物制品。高效的氧傳遞和溫和的環(huán)境有助于細胞的生長和代謝，提高藥物的產(chǎn)量和質量。

2. 食品工業(yè)

• 釀造啤酒、葡萄酒，生產(chǎn)酸奶、酵素等發(fā)酵食品。能夠保持微生物的活性和風味物質的生成，提升產(chǎn)品的品質。

3. 化工領域

• 生產(chǎn)有機酸、醇類、酶制劑等化工產(chǎn)品。穩(wěn)定的發(fā)酵條件和良好的混合性能有助于提高反應效率和產(chǎn)品收率。

4. 環(huán)境保護領域

• 進行廢水處理和生物修復，利用微生物降解有害物質，降低環(huán)境污染。

1. 罐體尺寸和形狀的設計

• 根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模和工藝要求，確定罐體的直徑、高度和容積，以保證足夠的發(fā)酵空間和良好的流體力學性能。

2. 氣體分布器的優(yōu)化

• 設計合適的氣體分布器結構和孔徑，確保氣體均勻分散，形成細小而均勻的氣泡，提高氧傳遞效率。

3. 導流筒的設計

• 調整導流筒的直徑、高度和位置，以優(yōu)化液體的循環(huán)流動模式，增強混合效果和傳質性能。

4. 冷卻和加熱系統(tǒng)的設計

• 根據(jù)發(fā)酵過程中的熱量產(chǎn)生和散失情況，合理配置冷卻夾套或盤管，以及加熱裝置，實現(xiàn)精確的溫度控制。

1. 通氣量的控制

• 根據(jù)微生物的需氧量和發(fā)酵階段，調整通氣量的大小，以保證充足的氧氣供應，同時避免過度通氣造成的能源浪費和泡沫產(chǎn)生。

2. 溫度的控制

• 通過冷卻或加熱系統(tǒng)，將發(fā)酵溫度控制在適宜的范圍內(nèi)，以促進微生物的生長和代謝。

3. pH 值的調節(jié)

• 監(jiān)測發(fā)酵液的 pH 值變化，通過添加酸堿溶液進行調節(jié)，為微生物創(chuàng)造最佳的生長環(huán)境。

4. 泡沫的控制

• 發(fā)酵過程中可能產(chǎn)生大量泡沫，可采用機械消泡或化學消泡的方法加以控制，防止泡沫溢出和影響發(fā)酵過程。

1. 大規(guī)模化

• 隨著產(chǎn)業(yè)需求的增加，氣升式發(fā)酵罐將朝著更大規(guī)模的方向發(fā)展，以提高生產(chǎn)效率和降低成本。

2. 智能化控制

• 結合先進的傳感器技術、自動化控制和數(shù)據(jù)分析，實現(xiàn)對發(fā)酵過程的實時監(jiān)測和精確控制，提高發(fā)酵的穩(wěn)定性和重復性。

3. 多用途和多功能化

• 設計更加靈活的氣升式發(fā)酵罐，能夠適應不同類型微生物和產(chǎn)品的發(fā)酵需求，同時具備多種功能，如在線檢測、分離和提取等。

4. 與其他技術的結合

• 與基因工程、代謝工程等生物技術相結合，開發(fā)新型的發(fā)酵工藝和菌株，進一步提高發(fā)酵罐的性能和產(chǎn)品的質量。

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