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多级发酵罐的结构

发酵在生物学上的解释是，指人们借助微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体本身、或者直接代谢产物或次级代谢产物的过程。发酵是人类较早接触的一种生***学反应，如今在食品工业、生物和化学工业中均有广泛应用。其也是生物工程的基本过程，即发酵工程。对于多级发酵罐机理以及过程控制的研究，还在继续。在大型的生物制药，食品等工业生产中离不开多级发酵罐。

多级发酵罐是一种在化工生产中实现化学反应中的的主要设备，它的主要作用是：使气体在液相中很好分散；使物料混合均匀；使不均匀的另一液相均匀悬浮或充分乳化；使固体颗粒在液相中均匀悬浮；强化传热；强化相间的传质。

多级发酵罐发酵的啤酒，白酒等让我们的生活更加丰富多彩发酵，发酵罐发酵让你享受生活人类的生活离不开发酵罐发酵。多级发酵罐广泛应用于乳制品、饮料、生物工程、制药、精细化工等行业，罐体设有夹层、保温层、可加热、冷却、保温。罐体与上下填充头（或雏形）均采用旋压R角加工，罐内壁经镜面抛光处理，无卫生死角，而全封闭设计确保物料始终处一无污染的状态下混合、发酵，设备配备空气呼吸孔，CIP清洗喷头，人孔等装置。

多级发酵罐采用液晶触摸屏操作界面，PLC控制器。对温度、搅拌转速、PH值、DO值、消泡、多路补料、加酸、加碱、压力、通气量等参数实时测量和自动控制。具有数字化设定、快速校正、测量数据显示存储及打印、密码管理等。并备有通讯接口，可以与上位机连接。日常在实验室中比较使用的多是多级发酵罐，那么这些小型发酵罐设备的结构熟悉是非常重要的，尤其在进行一些实验项目上必须做到万无一失。下面多级发酵罐的结构。

1、固定式主要由罐体与支架组成。

2、夹套与加强筋由不锈钢板，保温层采用聚胺脂发泡。

3、夹套中间采用螺旋式加热，夹套冷却。

4、搅拌器与锅盖密封采用机械密封件组成。

5、罐盖上下连接采用不锈钢螺柱，密封垫片采用氟胶。

6、有液位显示、及取样阀装置。

7、接口采用国际通用标准ISO快装卡盘式。

发酵罐的操作使用优势简单叙述

发酵罐也是应用***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。气升式反应器有多种类型，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。

而发酵罐则是***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。现以气升环流式反应器为例说明其工作原理。前面已经简单提到气升环式反应器的特点，由于气升环流反应器内没有搅拌器，并且有定向循环流动，故具有多个优点，下面具体说明。

1、反应溶液分布均匀：气液固三相的均匀混合与溶液成分的混合分散良好是生物反应器的普遍要求，因其流动、混合与停留时间分布均受到影响。对许多间歇或连续加料的通气发酵，基质和溶氧尽可能均匀分散，以保证其基质在发酵罐内各处的浓度都落在0.1％～1％范围内，溶解氧为10％一30％。这对需氧生物细胞的生长和产物生成有利。此外，还需避免发酵罐液面生成稳定的泡沫层，以免生物细胞积聚于上而受损害甚至***。还有培养基成分尤其是有淀粉类易沉降的颗粒物料，更应能悬浮分散。气升环流反应器能很好地满足这些要求。

2、较高的溶氧速率和溶氧效率：气升式反应器有较高的气含率和比气液接触介面，因而有高传质速率和溶氧效率，体积溶氧效率通常比机械搅拌罐高，kLd可达2000h，且溶氧功耗相对低。

3、剪切力小，发酵罐优质商家，对生物细胞损伤小：由于气升式反应器没有机械搅拌叶轮，故对细胞的剪切损伤可减至***i低，尤其适合植物细胞及***的培养。

4、传热良好：好气发酵均产生大量的发酵热，如酵母培养旺盛期发酵热高达3.0～4.0×105kJ／(m.h)，而传热温差则只有几度(℃)，尤其夏季，若使用非冷冻水，则只有3-10℃左右，故需很大的换热面积与传热系数。发酵罐因液体综合循环速率高，同时便于在外循环管路上加装换热器，以保证除去发酵热以控制适宜的发酵温度。

去除视镜冲洗管道

为了便于观察发酵罐内的发酵情况，在大型发酵罐内一般都设置了冲洗视镜的蒸汽管道。但是，蒸汽一旦冷凝在管道中，就无法完全保证冷凝水的无菌，因此应该去除冲洗视镜的蒸汽管道，减少染菌隐患。如果因罐内雾气大看不清楚，发酵罐供应商，可以采用更高亮度的视镜灯。

PVDF膜净化效果可靠

传统的空气净化系统使用活性炭、棉花、超细玻璃纤维纸作为过滤芯，其过滤效果差，且操作复杂。目前，国内的膜过滤技术已比较成熟，如用偏二氟乙烯（PVDF）制成的折叠微孔滤膜滤芯不仅过滤精度高，且流量大。使用时技术人员只要注意对过滤器前压缩空气进行除湿脱油，并按规范对过滤器进行灭菌，即可保证空气无菌。另外，由于PVDF膜对压缩空气中的水分不敏感，发酵罐，膜本身的疏水性强，因此可解决以往当空气湿度过大时棉花过滤器等不能使用的问题。新疆某发酵车间对10吨发酵罐采用PVDF过滤器的净化效果进行了考察。技术人员在过滤器后挂了一个测样瓶，测样瓶用灭菌后不接种的LB通用细i菌培养基，连续通入过滤后的压缩空气以监测过滤器效果（只要LB通用细i菌培养基保持清澈，就说明过滤器运行正常）。结果表明，发酵罐就选贝朗，该车间10吨发酵罐的过滤器在连续使用3个月后，测样瓶镜检表明LB细i菌培养基无菌，因此微孔滤膜（PVDF）的净化效果是可靠的。

定期检测监控系统

对发酵培养基进行彻底的灭菌处理是利用高温过饱和蒸汽使各种细i菌、真i菌蛋白质凝固而***。在医i药工业灭菌中，对预热时间、蒸汽阀门的开度、灭菌温度、灭菌压力和泡沫控制等都有严格要求，其中任何一个环节出现问题都很容易导致染菌。一般工业上灭菌温度在110℃，灭菌压力在0.5兆帕以上，而保证灭菌温度和压力的准确依赖于各种温度探头、压力传感器等监控系统。因此，定期对这类探头、传感器等进行检测十分重要。另外，随着发酵罐体积增大，相同罐压对应的罐温有所降低，因此当发现温度与压力的相关性发生变化时，应以温度为准。