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保興賽斯新蟲 (初入文壇)
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[交流]
生物反應(yīng)器主要部件有哪些？
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以機(jī)械攪拌通氣發(fā)酵罐為例，對(duì)發(fā)酵罐的主要部件加以說明。通用機(jī)械攪拌通氣發(fā)酵罐主要部件有罐體、攪拌器、擋板、軸封、空氣分布器、傳動(dòng)裝置、夾套（或冷卻管）、消泡器、人孔、視鏡等。 一、罐體 罐體由圓柱體和橢圓形或碟形封頭焊接而成，材料通常使用304不銹鋼或復(fù)合不銹鋼板。為滿足工藝要求，罐體必須能承受一定壓力和溫度，通常要求耐受130℃和0.30mpa（絕壓）。保興賽斯不銹鋼發(fā)酵罐罐體設(shè)計(jì)壓力為0.3mpa，最高耐受溫度為131℃。如客戶有特殊需求，可根據(jù)具體情況增大設(shè)計(jì)壓力。 二、攪拌器和擋板 攪拌器的主要作用是混合和傳質(zhì)，使通入的空氣分散成氣泡并與發(fā)酵液充分混合，使氣泡細(xì)碎以增大氣-液界面，以獲得所需要的溶氧速率，并使生物細(xì)胞懸浮分散于發(fā)酵體系中，以維持適當(dāng)?shù)臍?液-固（細(xì)胞）三相的混合與質(zhì)量傳遞，同時(shí)強(qiáng)化傳熱過程。攪拌葉輪大多采用渦輪式，最常用的有平葉式、彎葉式和箭葉式圓盤渦輪攪拌器，葉片數(shù)量一般為3、4和6。 發(fā)酵罐內(nèi)裝設(shè)擋板的作用是防止液面中央形成漩渦流動(dòng)，增強(qiáng)其湍動(dòng)和溶氧傳質(zhì)。 三、軸封 軸封的作用是使罐頂或罐底與軸之間的縫隙加以密封，防止染菌和泄露，有填料函軸封和機(jī)械軸封兩種。填料函軸封是由填料箱體，填料底襯套，填料壓蓋和壓緊螺栓等零件構(gòu)成，使旋轉(zhuǎn)軸達(dá)到密封的效果。 機(jī)械密封的結(jié)構(gòu)型式很多，根據(jù)摩擦副的對(duì)數(shù)，可分為單端面和雙端面機(jī)械密封。單端面機(jī)械密封結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易制造及安裝，一般用于介質(zhì)本身潤(rùn)滑性良好和允許有微量泄露的情況，是最常用的機(jī)械密封型式。保興賽斯一般情況下，選擇使用單端面機(jī)械密封，如客戶有特殊需求，大型發(fā)酵罐可以選擇雙端面機(jī)械密封。 機(jī)械軸封裝置主要由以下三部分構(gòu)成： （1）動(dòng)環(huán)和靜環(huán) 應(yīng)使此摩擦副（即動(dòng)環(huán)和靜環(huán)）在給定的條件下，負(fù)荷最輕、密封效果最好、使用壽命最長(zhǎng)。為此，動(dòng)靜環(huán)材料均要有良好的耐磨性，摩擦因數(shù)小，導(dǎo)熱性能好，結(jié)構(gòu)緊密，且動(dòng)環(huán)的硬度應(yīng)比靜環(huán)大。 （2）彈簧加荷裝置 此裝置的作用是產(chǎn)生壓緊力使靜環(huán)端面壓緊密切接觸，以確保密封。 （3）輔助密封元件 輔助密封元件有動(dòng)環(huán)和靜環(huán)的密封圈，用來密封動(dòng)環(huán)與軸以及靜環(huán)與靜環(huán)座之間的縫隙。動(dòng)環(huán)密封圈隨軸一起旋轉(zhuǎn)，故與軸及動(dòng)環(huán)是相對(duì)靜止的。靜環(huán)密封圈是完全靜止的。常用的動(dòng)環(huán)密封圈為“o”形環(huán)，靜環(huán)密封圈為平橡膠墊片。 四、空氣分布器 對(duì)一般的通氣發(fā)酵罐，空氣分布管主要分環(huán)形管式和單管式。單管式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用，管口正對(duì)管底中央。若用環(huán)形空氣分布管，則要求環(huán)管上的空氣噴孔應(yīng)在攪拌葉輪葉片內(nèi)邊之下，同時(shí)噴氣孔應(yīng)向下以盡可能減少培養(yǎng)液在環(huán)形分布管上滯留。 五、消泡裝置 發(fā)酵液中含蛋白質(zhì)等發(fā)泡物質(zhì)，故在通氣攪拌條件下會(huì)產(chǎn)生泡沫，發(fā)泡嚴(yán)重時(shí)會(huì)使發(fā)酵液隨排氣而外溢，造成跑料，且增加雜菌感染機(jī)會(huì)。在通氣發(fā)酵生產(chǎn)中有兩種消泡方法，一是加入化學(xué)消泡劑，二是使用機(jī)械消泡裝置。通常，是把上述兩種方法聯(lián)合使用。最簡(jiǎn)單實(shí)用的消泡裝置為耙式消泡器，可直接安裝在攪拌軸上，消泡耙齒底部應(yīng)比發(fā)酵液面高出適當(dāng)高度。 六、控溫裝置 根據(jù)發(fā)酵罐體積的不同，選擇不同的換熱裝置。容積較小的發(fā)酵罐、種子罐一般選擇夾套式換熱裝置，夾套的高度略高于靜止液面。5t以上的發(fā)酵罐多用豎式蛇管換熱裝置，此裝置適用于冷卻水溫度較低的地區(qū)，所用水量較少。另一種豎式列管換熱裝置適用于氣溫較高，水源充足的地區(qū)。 七、其他配置 發(fā)酵罐還包括補(bǔ)料泵、控制閥、流量控制系統(tǒng)、壓力調(diào)節(jié)閥、壓力傳感器、ph傳感器、溫度傳感器、do傳感器等，可對(duì)發(fā)酵環(huán)境進(jìn)行檢測(cè)和調(diào)控。 以上是常見的生物反應(yīng)器的組成部件，具體的反應(yīng)器會(huì)根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域不同而進(jìn)行不同設(shè)計(jì)，可以根據(jù)具體需求進(jìn)行調(diào)整和組合。 公眾號(hào)：保興賽斯 保興賽斯（www.bxsszy.com)是專業(yè)的生物工程一站式解決方案的供應(yīng)商，保興賽斯以工藝和技術(shù)為支撐點(diǎn)，提供工藝裝備一體化服務(wù)。公司自創(chuàng)立以來，專注于生物行業(yè)發(fā)展，為客戶提供專業(yè)化、個(gè)性化、定制化的解決方案。 |
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