发酵设备是发酵工业的心脏,是连接实验室和工厂的桥梁。发酵罐是微生物工程中最重要的设备之一,一个优良的培养装置应设计为具有严密的结构,良好的液体混合性能,高的传质和传热速率,以及可靠的检测和控制仪表,才能获得最大的生产效率。
机械搅拌通风发酵罐主要部件包括罐体、搅拌器、挡板、冷却装置、空气分布装置等。搅拌器对发酵状态非常重要,搅拌器的作用主要有:打碎空气气泡,增加溶解氧,加快物料的混合以实现物料传递和热量传递。
搅拌器包括搅拌轴和搅拌桨,搅拌轴中央装有圆盘,圆盘上装有搅拌桨。搅拌器主要有径向式(桨式)和轴向式(圆盘涡轮)。搅拌形成的液体流型分为径向流、轴向流和切向流三种。
径向流:叶片对液体施以径向离心力,流体的方向垂直于搅拌轴,沿径向流动,碰到容器壁面分为两股流体分别向上、向下流动,再回到叶端,不穿过叶片,形成上、下两个循环流动。
轴向流:流体流动方向平行于搅拌轴,流体由桨叶推动,使流体向下流动,遇到容器底面再翻上,形成上下循环流。
切向流:无挡板的容器内,流体绕轴作旋转运动,流速高时液体表面会形成旋涡,流体从桨叶周围周向卷吸至桨叶区的流量很小,混合效果很差。增加挡板能改变液体的流向,使得发酵液由径向流变为轴向流,促进液体激烈翻动,增加溶氧;防止搅拌过程中漩涡的产生,避免搅拌器起不到搅拌作用。
发酵罐中常用的是圆盘涡轮式搅拌桨,属于径流式搅拌桨。圆盘涡轮式搅拌桨将液体分成上下两个系统,在靠近桨叶和远离桨叶的地方形成富氧区和贫氧区,不利于基质的混匀和氧气的传递,因此轴流式桨叶被广泛应用起来。
轴流式搅拌桨能够弥补圆盘涡轮式搅拌桨的不足,提高溶氧效果,而单独使用轴流式桨叶也会存在液面翻腾较为严重,发酵液装液量较低,容易形成液泛等现象的缺点。
因此,目前一般将两种类型的桨叶配合使用:下层选用圆盘涡轮式桨叶,可以将上升气流打断,起到破碎气泡的作用,上面两层采用桨叶轴流式,可以增加设备的传氧系数。底层用涡轮平叶,中间用涡轮箭叶,上层用四斜叶桨,可以在提高溶氧的同时降低功率。但不同的搅拌桨叶的组合需要经过试验进行确定。
保兴赛斯制药装备(上海)有限公司可根据客户的需求,提供各种类型的搅拌桨,设计不同的搅拌桨叶组合,可有效地帮助传质和传热。
搅拌轴采用专用316L不锈钢材料,精密加工,上下轴比例适当,具有理想的动平衡性能,保证转速平稳且不偏离,刚性好,长期使用不变形。
保兴赛斯制药装备(上海)有限公司提供定制化发酵罐体,具有许多优点。
公众号:保兴赛斯
保兴赛斯(www.bxsszy.com)是专业的生物工程一站式解决方案的供应商,保兴赛斯以工艺和技术为支撑点,提供工艺装备一体化服务。公司自创立以来,专注于生物行业发展,为客户提供专业化、个性化、定制化的解决方案。
未经允许不得转载:hth网页入口»发酵罐中搅拌器的应用