發(fā)酵罐也是使用的微生物反應(yīng)設(shè)備。這類(lèi)反應(yīng)器具備構(gòu)造簡(jiǎn)易、不容易染菌、溶氧率、耗能劣等優(yōu)勢(shì)。氣升式反應(yīng)器有多種不同,普遍的有氣升環(huán)流式、鼓泡式、氣體噴式等,微生物工業(yè)生產(chǎn)早已很多運(yùn)用的氣升式發(fā)酵罐有氣升內(nèi)環(huán)流發(fā)酵罐、液氣雙噴出氣升環(huán)流發(fā)酵罐、配有雙層遍布板的立式氣升發(fā)酵罐。
而發(fā)酵罐則是原生態(tài)的換氣發(fā)酵罐,自然鼓泡式反應(yīng)器內(nèi)沒(méi)有設(shè)定引流筒,故未操縱液態(tài)的行為主體定項(xiàng)流動(dòng)性?,F(xiàn)以氣升環(huán)流式反應(yīng)器為例子表明其原理。前邊早已簡(jiǎn)易提及氣升環(huán)式反應(yīng)器的特性,因?yàn)闅馍h(huán)流反應(yīng)器內(nèi)沒(méi)有攪拌裝置,而且有定項(xiàng)循環(huán)流動(dòng),故具備眾多優(yōu)勢(shì),下邊實(shí)際表明。
1、反映飽和溶液遍布勻稱(chēng):液氣固三相的均衡混和與飽和溶液成份的攪拌分散化優(yōu)良是微生物反應(yīng)器的廣泛規(guī)定,因其流動(dòng)性、混和與停留的時(shí)間遍布均遭受危害。對(duì)很多間歇性或持續(xù)投料的換氣發(fā)醇,栽培基質(zhì)和溶氧盡量勻稱(chēng)分散化,以保障其栽培基質(zhì)在發(fā)酵罐內(nèi)各地的濃度值都落在0.1%~1%范疇內(nèi),溶氧為10%一30%。這對(duì)需氧生物細(xì)胞的生長(zhǎng)發(fā)育和物質(zhì)轉(zhuǎn)化成有益。除此之外,還需防止發(fā)酵罐液位轉(zhuǎn)化成平穩(wěn)的泡沫塑料層,以防生物細(xì)胞堆積于上而受損乃至身亡。也有培養(yǎng)液成份尤其是有淀粉類(lèi)食物易沉淀的細(xì)顆粒物料,更理應(yīng)能飄浮分散化。氣升環(huán)流反應(yīng)器能有效地達(dá)到那些規(guī)定。
2、較高的溶氧速度和溶氧率:氣升式反應(yīng)器有較高的氣含率和比液氣觸碰介面,因此有高對(duì)流傳熱效率和溶氧率,容積溶氧率通常比機(jī)械設(shè)備罐車(chē)高,kLd可達(dá)2000h,且溶氧功能損耗相對(duì)性低。
3、剪切應(yīng)力小,對(duì)生物細(xì)胞損害小:因?yàn)闅馍椒磻?yīng)器沒(méi)有機(jī)械攪拌離心葉輪,故對(duì)體細(xì)胞的剪截?fù)p害可降至A,特別是在合適植物細(xì)胞及機(jī)構(gòu)的塑造。
4、熱傳導(dǎo)優(yōu)良:窩火發(fā)醇均出現(xiàn)很多的發(fā)醇熱,如酵母菌塑造生長(zhǎng)期發(fā)醇熱達(dá)到3.0~4.0×105kJ/(m.h),而熱傳導(dǎo)溫度差則僅有多次(℃),特別是在夏天,若應(yīng)用非冷藏水,則只要3-10℃上下,故需挺大的傳熱總面積與導(dǎo)熱系數(shù)。發(fā)酵罐因液態(tài)綜合性循環(huán)系統(tǒng)速度高,與此同時(shí)有利于在外面循環(huán)系統(tǒng)管道路上改裝熱交換器,以確保去除發(fā)醇熱以操縱適合的發(fā)酵溫度。