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發酵罐攪拌裝置的結構

文章分類:企業新聞 / 發布時間:2014-12-03 / 關鍵詞:

發酵罐主要由罐體、攪拌器、擋板、消泡器、聯軸器和軸承、變速裝置、空氣分布裝置、軸封以及換熱裝置組成,具體的如下。
1.罐體
機械攪拌發酵罐罐體由罐身、罐頂、罐底組成,罐身一般為圓柱體,中大型發酵罐罐頂、罐底多采用橢圓形或碟形封頭通過焊接和罐身連接,小型發酵罐罐底一般也采用橢圓形或碟形封頭通過焊接和罐身連接,罐頂卻多采用平板蓋和罐身用法蘭連接。為了便于清洗,小型發酵罐罐頂設有清洗用的手孔。中、大型發酵罐則裝設有快開人孔。罐頂裝有視鏡及燈鏡,進料管,補料管、排氣管、接種管和壓力表接管,排氣管應盡可能靠近罐頂中心位置。在罐身上有冷卻水進出管,進空氣管、溫度計管和檢測儀表接口。取樣管可裝在罐側或罐頂,視操作方便而定。

機械攪拌發酵罐罐體各部分材料多采用不銹鋼。為滿足工藝要求,罐體必須能承受發酵工作時和滅菌時的工作壓力和溫度。罐壁厚度取決于罐徑、材料及耐受的壓強。
2.攪拌器和擋板
機械攪拌發酵罐中攪拌器的主要作用涉及到氣體分散、固—液懸浮、傳熱和混勻,即使通入的空氣分散成氣泡并與發酵液充分混合,使氣泡細碎以增大氣—液界面,來獲得所需要的溶氧速率,并使生物細胞懸浮分散于發酵體系中,以維持適當的氣—液—固(細胞)三相的混合與質量傳遞,同時強化傳熱過程。為實現這些目的,攪拌器的設計應使發酵液有足夠的徑向流動和適度的軸向運動。機械攪拌發酵罐采用的攪拌器主要有徑向流攪拌器、軸向流攪拌器和組合式攪拌器。

3.消泡器
發酵液中含有大量的蛋白質等發泡物質,在強烈的通氣攪拌下將會產生大量的泡沫,大量的泡沫將導致發酵液外溢和增加染菌機會。消除發酵液泡沫除了可加入消泡劑外,在泡沫量較少時,可用機械消泡裝置來破碎泡沫。

4.聯軸器和軸承
發酵罐攪拌裝置中攪拌軸較長時,常分為2—3段,用聯軸器連接。聯軸器有鼓形及夾殼形兩種。功率小的發酵罐攪拌軸可用法蘭連接,軸的連接應垂直,中心線對正。為了減少震動應裝有可調節的中間軸承,材料采用石棉酚醛塑料、聚四氟乙烯,軸瓦與軸之間的間隙取軸徑的0.4%—0.7%。在軸上增加軸套可防止軸頸被磨損。

5.變速裝置
試驗罐采用無級變速裝置。機械攪拌發酵罐常用的變速裝置有V帶傳動,圓柱或螺旋圓錐齒輪減速裝置,其中以V帶變速傳動較為簡單,噪音較小。

6.空氣分布裝置
機械攪拌發酵罐分布裝置是將無菌空氣引入到發酵液中的裝置,通常有兩種結構,對于通氣比小的小型發酵罐,選擇單根進氣管就能較好的分布空氣;然而對于通氣比大的大型發酵罐,則應優先選用設有大孔的環形分布管,這樣不僅有利于增加氣-液比表面積,更有利于空氣入罐后的整體分布,并便于底層攪拌器粉碎氣泡。

7.軸封
軸封的作用是防止染菌和泄漏。

發酵罐攪拌器

機械攪拌發酵罐示意圖

 

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