機(jī)械攪拌式發(fā)酵罐

中文名

機(jī)械攪拌式發(fā)酵罐

樣 式

機(jī)械攪拌式

類 別

發(fā)酵罐

應(yīng) 用

發(fā)酵工廠

目錄

1. 1機(jī)械攪拌式發(fā)酵罐類型

1. 2機(jī)械攪拌式發(fā)酵罐 - 設(shè)備簡介

1. 3機(jī)械攪拌式發(fā)酵罐種類

二手70噸不銹鋼發(fā)酵罐    機(jī)械攪拌式發(fā)酵罐類型編輯

機(jī)械攪拌式發(fā)酵罐是發(fā)酵工廠常用類型之一。它是利用機(jī)械攪拌器的作用，使空氣和發(fā)酵液充分混合，促進(jìn)氧的溶解，以保證供給微生物生長繁殖和代謝所需的溶解氧。它是借攪拌渦輪輸入混合以及相際傳質(zhì)所需要的功率。這種反應(yīng)器的適應(yīng)性zui強(qiáng)，從牛頓型流體直到非牛頓型的絲狀菌發(fā)酵液，都能根據(jù)實(shí)際情況和需要，為之提供較高的傳質(zhì)速率和必要的混合速度。缺點(diǎn)是機(jī)械攪拌器的驅(qū)動功率較高，一般(2-4)kw/m3，這對大型的反應(yīng)器來說是個巨大負(fù)擔(dān)。

二手70噸不銹鋼發(fā)酵罐     機(jī)械攪拌式發(fā)酵罐 - 設(shè)備簡介編輯

機(jī)械攪拌式發(fā)酵罐機(jī)械攪拌式發(fā)酵設(shè)備和技術(shù)在整個制藥、生物產(chǎn)品的開發(fā)過程中起著特別重要的作用。在眾多類型的發(fā)酵設(shè)備中，兼具通氣又帶機(jī)械攪拌的標(biāo)準(zhǔn)式發(fā)酵罐用途zui為普遍，廣泛使用于抗生素、氨基酸、檸檬酸等各個領(lǐng)域。標(biāo)準(zhǔn)式發(fā)酵罐設(shè)計的技術(shù)關(guān)鍵在于攪拌技術(shù)復(fù)雜的氣液兩相流動問題上。機(jī)械攪拌式發(fā)酵罐不僅能為制藥企業(yè)節(jié)省可觀的投資，還可大大節(jié)省能耗等運(yùn)行費(fèi)用，同時提高產(chǎn)品產(chǎn)量與收率。

在許多過程中，氣液接觸是十分重要的，氣體需要與液體進(jìn)行充分且有效的接觸以提供足夠的質(zhì)量傳遞或熱量傳遞能力。比如有的氯化和磺化反應(yīng)是快反應(yīng)，這需要攪拌器能提供很高的傳質(zhì)強(qiáng)度；有的反應(yīng)需要吸收難以溶解的氧氣，這又需要攪拌器能提供很高的分散能力。

機(jī)械攪拌式發(fā)酵罐早期研究認(rèn)為，氣液分散是氣體直接被攪拌器剪切成細(xì)小的氣泡而形成的。但近年的研究表明，氣液分散是受氣穴控制的。當(dāng)氣速過大或攪拌轉(zhuǎn)速過低時，整個攪拌器被氣穴包裹，氣體穿過攪拌器直接上升到液面，發(fā)生氣泛。

    機(jī)械攪拌式發(fā)酵罐種類編輯

氣液接觸過程的主要有有以下幾種：氣相和液相需要的停留時間分布、允許壓力降、相對質(zhì)量流率、是否逆流接觸、局部混合能力、是否需要補(bǔ)充或移出熱量、腐蝕條件、泡沫行為與相分離、反應(yīng)時需要的流型、反應(yīng)與傳質(zhì)的關(guān)系、層流和過渡區(qū)的流變行為等。這些因素又大都與攪拌器關(guān)系密切。

攪拌槽內(nèi)的氣體分散大致有以下幾個狀態(tài)：氣泛狀態(tài)（大部分氣體未分散，氣泡沿攪拌軸直接上升到液面），載氣狀態(tài)（氣體基本得到分散，分布器以下分布不良），*分散狀態(tài)。

機(jī)械攪拌式發(fā)酵罐 - 設(shè)備結(jié)構(gòu)

機(jī)械攪拌式發(fā)酵罐圖冊

機(jī)械攪拌式發(fā)酵罐其基本結(jié)構(gòu)是在高徑比為2～4的罐體的頂或底部安上向罐內(nèi)延伸的攪拌軸，軸上裝上2～4個攪拌槳(常用的攪拌槳是帶有圓盤和6個矩形與扭成法向分布葉片的稱為Rushton渦輪的槳，槳葉外徑約為罐徑的1/3)。罐底裝有無菌空氣的分布器(也有用單孔管的)。由于機(jī)械攪拌的作用可使進(jìn)入罐內(nèi)的空氣很好地獲得破碎和分布，以增加罐內(nèi)氣液接觸面積而有利于氧的傳遞和發(fā)酵液的混合。這種發(fā)酵罐因使用較為廣泛，故也被稱為標(biāo)準(zhǔn)式發(fā)酵罐。

機(jī)械攪拌罐結(jié)構(gòu)設(shè)備主要部件包括罐身、攪拌器、軸封、消泡器中間軸承，空氣噴射器、擋板、冷卻裝置、人孔。

1、罐體由圓柱體及橢圓形或碟形封頭焊接成，材料為碳鋼或不銹鋼。為滿足工藝要求，罐需承受一定壓力，通常滅菌壓力0.25MPa(大氣壓)

2、攪拌器和擋板渦輪式攪拌器的葉片有平葉式、彎葉式、箭葉式三種，其主要是打碎氣泡，加速和提高溶氧。平葉式功率消耗較大，彎葉式較小，箭葉式又次之。

擋板的作用是防止液面中央產(chǎn)生旋渦，促使液體激烈翻動，提高溶氧。擋板寬度約為（0.1-0.12）D。裝設(shè)6-4塊擋板，可滿足全擋板條件。全擋板條件是指在一定轉(zhuǎn)速下，再增加罐內(nèi)附件，軸功率仍保持不變。要達(dá)到全擋板條件必須

機(jī)械攪拌式發(fā)酵罐 - 設(shè)備類型

機(jī)械攪拌式發(fā)酵罐圖冊

機(jī)械攪拌式發(fā)酵罐主要有三種：通氣式、自吸式和表面更新式。

1、通氣式

工業(yè)上約80％采用了通氣式攪拌器。通氣式常采用各種渦輪攪拌器，主要由氣體分布器、攪拌器、攪拌槽構(gòu)成。

2、自吸式

自吸式機(jī)械攪拌反應(yīng)器，是攪拌槳具有開小孔的空心軸或在攪拌軸外裝有軸套，利用葉輪將液體甩出形成的負(fù)壓從液面上部吸入氣體，再靠槳葉分散氣泡。

氣-液相接觸面積的大小顯著影響反應(yīng)速率的高低，一般的攪拌設(shè)備總是圍繞如何提高新鮮補(bǔ)充氣體的分散特性而設(shè)計制造的，但補(bǔ)充的新鮮氣體流量有時是十分有限的，這就嚴(yán)重制約了反應(yīng)速率提高。而自吸式攪拌機(jī)具備將釜內(nèi)液面上的氣體重新吸入并分散于液相的顯著特點(diǎn)，可大幅度提高氣含率和氣-液相的接觸面積，從而達(dá)到提高反應(yīng)速率的目的。

自吸式氣液攪拌槳葉中氣泡從槳端逸出，呈球形，運(yùn)動至釜壁，經(jīng)擋板碰擊后分別向上向下形成兩個環(huán)流流動。就整個反應(yīng)器而言，氣泡在宏觀上分布比較均勻。氣泡直徑大多是2-3mm的圓球形氣泡，并不象通氣式攪拌中的氣泡要發(fā)生變形。

這種攪拌器不需要?dú)怏w分布器，主要用在粘度很低的流體。普通的自吸式攪拌器只適用于深度不超過2.5m的反應(yīng)器，如果配上高效軸流槳，自吸式攪拌器的操作深度可達(dá)5m。目前這種深槽操作的自吸式攪拌器已經(jīng)在工業(yè)上得到了很好的應(yīng)用，取得了良好的效果。如果用在三相反應(yīng)中，比如液相加氫中有顆粒催化劑時，自吸式攪拌器則通常要配以能懸浮催化劑顆粒的攪拌器。

3、表面更新式

表面更新式攪拌器利用攪拌產(chǎn)生的湍流使氣液接觸表面不斷更新，增加氣液傳質(zhì)。但是，由于既沒有外部氣體通入，又不能像自吸式攪拌器那樣吸入氣體，因此補(bǔ)充的氣體很有限，適用在所需氣體不多的場合。

機(jī)械攪拌式發(fā)酵罐 - 性能參數(shù)

機(jī)械攪拌式發(fā)酵罐圖冊

機(jī)械攪拌式發(fā)酵罐適合微生物發(fā)酵實(shí)驗室使用的生化反應(yīng)器系統(tǒng)。成套系統(tǒng)包括：發(fā)酵罐，動力驅(qū)動系統(tǒng)，傳感器與控制系統(tǒng)，空氣處理系統(tǒng)，控制柜，管閥，平臺（臺架）等。另外為用戶代配套電熱蒸汽發(fā)生器，小型空壓機(jī)等輔助設(shè)備，從而構(gòu)成完整的實(shí)驗室發(fā)酵系統(tǒng)。

主要參數(shù)：

(1)發(fā)酵罐公稱容積為:3L-100KL，裝液系數(shù)70%。（單級）

(2)外形尺寸與動力：3-15L為臺式，15-300L為預(yù)裝落地式。500升以上容積的發(fā)酵罐需現(xiàn)場安裝。

(3)材質(zhì)：采用SUS321/SUS304/SUS316L/SUS316材質(zhì)，內(nèi)外拋光。

(4)自動控制系數(shù)：DF系列自動控制系統(tǒng)，zui多可以控制13種參數(shù)。

(5)使用電壓：220V/380V50Hz；

(6)系統(tǒng)額定功率：0.5kW以上。

機(jī)械攪拌式發(fā)酵罐 - 應(yīng)用范圍

可用于生產(chǎn)藥用酵母、飼料酵母、活性干酵母、檸檬酸、抗生素、維生素等。

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