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气升式发酵罐反应器的特点都有哪些

  • 来源:3dhentai-fortune.net 网站编辑:广世生物 发表时间:2022-04-15 15:25

 

由于气升式发酵罐反应器中没有搅拌器,且具有定向循环流动,因此具有多种优点,下面具体阐述。
反应溶液分布均匀:由于气液固三相在反应器中的流动、混合和停留时间分布受影响,因此在反应器中,反应溶液和固态物质的混合和分散程度较好。采用多种间歇或连续进料进行通气发酵,使基质与溶氧尽可能均匀分散,以确保其基质在发酵罐内的所有浓度均降到0.1%~1%范围内,溶氧为10%一30%。这种方法有利于生物细胞的生长和产物的生成。另外,要避免发酵罐内液面产生稳定的泡沫层,以免生物细胞堆积在液面上,造成损伤甚至死亡。此外,培养基成分,特别是含有容易沉淀淀粉的颗粒物料,更应该能够悬浮分散。气升式环流反应器能较好地满足上述要求。
高溶氧率和溶氧效率:气升式反应器具有较高的气含率(gas—holdup)和比气液接触介质,因此具有较高的传质速率和溶氧效率;体积溶氧效率一般高于机械搅拌罐,kLd可达2000h,而溶氧功率消耗相对较低。
 
气升式发酵罐剪切力小,对生物细胞的损伤小:由于气升式反应器没有机械搅拌叶轮,因此对细胞的剪切损伤可以减少到最小,特别适用于培养植物细胞和组织。
传热良好:好气发酵均可产生大量的发酵热,如酵母培养旺盛期发酵热最高可达3.0~4.0×105kJ/(m3.h),而传热温差仅为几度(℃),特别是夏季,若采用非冷冻水,传热温差仅为3~10℃左右,故换热面积和传热系数都较大。气升式反应器由于其液体综合循环速率高,同时便于在外循环管道上加装换热器,保证了发酵热量的去除和发酵温度的控制。
结构简单,制造容易:气升反应器罐内无机械搅拌器,故无需安装结构复杂、密封易保证的搅拌系统,因此,加工、制造方便,设备投资低。与此同时,还实现了大型和特大型发酵反应器的放大设计制造,如国际知名的ICI压力循环发酵罐容量达到3000m3,而另外一个“BIOHCH'”反应器也达到了3000m3。较大的反应器如鼓泡塔“BayerAG''”反应器,其容量可达13000m3,目前主要用于生化处理废水。
气升式发酵罐操作及维修方便:由于气升式发酵罐没有机械搅拌系统,所以结构比较简单,能耗低,操作方便,尤其是机械搅拌轴封不易发生渗漏、细菌感染等问题。
此外由于没有机械搅拌热产生,因此发酵总热量低,便于安装换热冷却系统。
另外,气升式发酵罐的设计技术已经成熟,便于放大设计和模拟。

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