發(fā)酵罐原理
發(fā)酵罐內(nèi)沒有攪拌裝置,其中間有一個導流筒,將發(fā)醇醪液分成升高區(qū)(導流筒內(nèi))和降低區(qū)(導流筒外),在升高區(qū)的下邊安裝了空氣噴嘴,或環(huán)形氣體遍布管,氣體遍布管的下面有很多噴嘴。充壓的無菌檢測氣體根據(jù)噴頭或噴嘴噴出進發(fā)酵液中,從空氣噴嘴噴到的氣速可達250~300(米/秒),無菌檢測氣體快速噴到提升管,根據(jù)氣液混合物質(zhì)的湍流功效而使氣體泡切分碎碎的,與導流筒內(nèi)的發(fā)酵液較深接觸,提供發(fā)酵液溶氧。
因為導流筒內(nèi)產(chǎn)生的氣液混合物質(zhì)相對密度減少,再加上空氣壓縮的噴流動性能,因而使導流筒內(nèi)的液態(tài)往上健身運動;抵達反應器上方液位后,一部分氣生泡粉碎,二氧化碳排出來到反應器上方室內(nèi)空間,而排出來一部分汽體的發(fā)酵液從導流筒上面向?qū)Я魍餐饬鲃有?,導流筒外的發(fā)酵液因氣含率小,相對密度擴大,發(fā)酵液則降低,再度進到提升管,產(chǎn)生循環(huán)系統(tǒng)流動性,完成混和與溶氧對流傳熱。
發(fā)酵罐的特性
前邊早已簡易提及氣升環(huán)式反應器的特性,因為發(fā)酵罐內(nèi)沒有攪拌裝置,而且有定項循環(huán)系統(tǒng)流動性,故具備眾多優(yōu)勢,下邊實際表明。
(1)反映飽和溶液遍布勻稱:氣液固三相的均衡混和與飽和溶液成份的攪拌分散化優(yōu)良是微生物反應器的廣泛規(guī)定,因其流動性、混和與停留的時間遍布均遭受危害。對很多間歇性或持續(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%。這對需氧生物細胞的生長發(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食物易沉淀的細顆粒物料,更理應能飄浮分散化。氣升電場反應器能有效地達到那些規(guī)定。
(2)較高的溶氧速度和溶氧率:氣升式反應器有較高的氣含率(gas—holdup)和比氣液觸碰介面,因此有高對流傳熱效率和溶氧率,容積溶氧率通常比機械設備罐車高,kLd可達2000h,且溶氧功能損耗相對性低。
(3)剪切應力小,發(fā)酵罐對生物細胞損害?。阂驗闅馍椒磻鳑]有機械攪拌離心葉輪,故對體細胞的剪截損害可降至較低,特別是在合適植物細胞及機構的塑造。