帶升式發(fā)酵罐

結(jié)構(gòu)特點(diǎn)工作機(jī)理性能的主要因素帶升式發(fā)酵罐帶升式發(fā)酵罐

帶升式發(fā)酵罐是以氣體為動力，靠導(dǎo)流裝置的引導(dǎo)，形成氣液混合物的總體有效循環(huán)。罐內(nèi)分為上升管和下降管。

從上升管通入氣體，使管內(nèi)氣體含量升高，密度變小，氣液混合物向上升，氣泡變大，至液面處氣泡破裂，氣體由排氣口排出。

剩下的氣液混合物密度較上升管內(nèi)的氣液混合物大，由下降管下降，從而形成循環(huán)。2結(jié)構(gòu)

根據(jù)上升管和下降管的布置方式不同，帶升式發(fā)酵罐可分為兩類：

一類為內(nèi)循環(huán)式，上升管和下降管都在反應(yīng)器內(nèi)，循環(huán)在反應(yīng)器中進(jìn)行，結(jié)構(gòu)較緊湊，如圖（1）所示。多數(shù)內(nèi)循環(huán)發(fā)酵罐內(nèi)置同心軸導(dǎo)流筒，也有內(nèi)置偏心軸導(dǎo)流筒或隔板的。

另一類是外循環(huán)式，通常將下降管置于發(fā)酵罐外部，以便加強(qiáng)傳熱，如圖（2）所示。其主要結(jié)構(gòu)包括：罐體、上升管、空氣噴嘴。34特點(diǎn)①反應(yīng)溶液分布均勻，氣液固三相均勻混合；②溶氧速率和溶氧效率較高；③剪切力小，對生物細(xì)胞損傷??；④傳熱良好，同時(shí)便于在外循環(huán)管路加裝換熱器；⑤結(jié)構(gòu)簡單，冷卻面積小，易于加工制造；⑥維修、操作及清洗簡便，可減少染菌機(jī)會；⑦料液填充系數(shù)達(dá)80％—90％，而不需加消泡劑；⑧要求通風(fēng)量和通風(fēng)壓頭較高，使空氣凈化工段的負(fù)荷

增加，對于黏度較大的發(fā)酵液，溶解氧系數(shù)較低。5工作機(jī)理在環(huán)流管底設(shè)有空氣噴嘴，空氣在噴嘴口以250～300m／s的高速噴人環(huán)流管，由于噴射作用，氣泡被分散于液體中，借助于環(huán)流管內(nèi)氣液混合物的密度與反應(yīng)主體之間的密度差，使管內(nèi)氣液混合物連續(xù)循環(huán)流動。

罐內(nèi)培養(yǎng)液中的溶解氧由于菌體的代謝而逐漸減小，當(dāng)其通過環(huán)流管時(shí)，由于氣液接觸而達(dá)到飽和。6影響帶升式罐性能的主要因素

①影響空氣消耗量的因素、循環(huán)周期必須符合菌種發(fā)酵的需要；

②液面到噴嘴縮孔的垂直高度。由于空氣流動和空氣的浮力作用，使升液管與罐之間產(chǎn)生壓力差，使醪液不斷循環(huán)。液面到噴嘴縮孔的垂直高度越大，壓力差也越大，醪液循環(huán)量及空氣提升能力就越大；

③液面至升液管出口高度。當(dāng)罐內(nèi)實(shí)際液面低于升液管液體出口時(shí)，醪液循環(huán)量和升液效率都明顯下降，液面越低，效率越低。當(dāng)罐內(nèi)液面與上升管出口相平時(shí)，醪液循環(huán)量和升液效率都達(dá)到最大。當(dāng)液面高過上升管出口時(shí)，對提高效率沒有明顯影響；7④摩擦阻力。盡量縮短循環(huán)管的總當(dāng)量長度，按最短線路安裝循環(huán)管和選用阻力較小的管件。并盡量采用單管式，而不采用直徑較小的多管式，以減小摩擦阻力。上升管的出口應(yīng)在發(fā)酵罐側(cè)壁，以切線方向與罐相接，這樣管道阻力小，總揚(yáng)程大大減小，可以提高升液能力；

⑤噴嘴前后壓力差。壓力差增大，醪液循環(huán)量增大，因而縮短循環(huán)周期；⑥罐內(nèi)壓力。當(dāng)罐內(nèi)壓力逐步升高時(shí)，醪液循環(huán)量及空氣提升能力都逐步下降，但變化不大，從經(jīng)濟(jì)上考慮，沒有特殊必要，最好采用低壓操作；8⑦噴嘴直徑。噴嘴較小時(shí)，醪液循環(huán)量也較小，通常在空氣壓力較低時(shí)，應(yīng)采