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淺析全自動生物反應器的六項基本要求和優點

 

  全自動生物反應器廣泛用于抗生素、氨基酸、酶制劑、維生素、有機酸等好氧性發酵過程。在化工方面可用于氣-液、氣-液-固反應過程。在環保方面可用于汙水處理。目前該設備在國內用于谷氨酸、抗生素、黃原膠、糖化酶、檸檬酸生産,設備體積已達到140m3,投入使用後取得了非常顯著的經濟效益。發酵所必須的空氣在靜態混合元件內外上下流動,帶動發酵液循環,促進氣-液充分混合。
  全自動生物反應器是密封式受压设备,主要部件包括罐身、搅拌器、轴封、消泡器、联轴器、中间轴承、空气吹泡管 (或空气喷射器)、挡板、冷却装置、人孔、视镜以及管路等。发酵罐通常装有两组搅拌桨叶,两组搅拌桨叶的间距约为搅拌器直径的三倍;对于大型或高位罐 (高径比达10以上),可安装三组或三组以上的搅拌桨叶。
  全自動生物反應器必须满足下面几个基本要求:
  (1)全自動生物反應器应具有适宜的高径比。发酵罐的高径比一般为 (25~4)∶1。
  (2)發酵罐應能承受一定壓力。由于發酵罐在消毒及正常工作時,罐內有一定的壓力和溫度,因此罐體各部件要有一定的強度,能承受一定的壓力。
  (3)全自動生物反應器的搅拌装置和通风装置要能使气泡分散细碎,气液充分混合,以保证氧的溶解,提高氧的利用率。
  (4)發酵罐要有加熱和冷卻裝置,應具有足夠的冷卻面積。微生物生長代謝過程放出大量的熱量,爲了控制發酵過程不同階段所需的溫度,發酵罐應有足夠的冷卻面積。
  (5)全自動生物反應器內應抛光,盡量減少死角,確保滅菌徹底。
  (6、)攪拌器的軸封應嚴密,盡量減少泄漏。
  全自動生物反應器具有以下优点:
  (1)與機械攪拌式發酵罐相比可節約用電70%-80%,降低成本。
  (2)無菌操作可靠性高,該設備沒有動密封裝置,無泄露,且設備內無死區,滅菌徹底,染雜菌的機會大幅度減少。
  (3)傳熱和傳氧效率高,可滿足各種好氧性微生物在任何地區和季節裏的發酵生産。
  (4)提高産率、轉化率,設備機械剪切力對微生物的傷害小,加上溶氧充分、熱量移走及時,爲微生物提供了一個良好的生長環境,有效地促進了新陳代謝,加速光棍天堂積累,使光棍天堂的産率和轉化率均有明顯提高。
  (5)容易實現大型化和自動化,設備體積可從0.02m3到200m3,沒有制造、安裝、操作和維修困難。設備的控制因素比攪拌罐少,容易實現自動化控制。
  (6)全自動生物反應器具有工作噪音小,裝料系數高,基本不用維修等特點,設備投資比攪拌罐降低20%左右,另外,在不改變外形尺寸的情況下,可對原有機械攪拌罐進行改造。