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常用的好氧發酵罐與厭氧發酵罐都有哪些

  • 來源:video-learn.net 網站編輯:廣世生物 發表時間:2022-04-07 10:33

 

進行微生物深層培養的設備統稱發酵罐。一個優良的發酵裝置應具有嚴密的結構,良好的液體混和性能,較高的傳質、傳熱速率,同時還應具有配套而又可靠的檢測及控制儀表。由于微生物有好氧與厭氧之分,所以其培養裝置也相應地分為好氧發酵罐與厭氧發酵罐。對于好氧微生物,發酵罐通常采用通氣和攪拌來增加氧的溶解,以滿足其代謝需要。根據攪拌方式的不同,好氧發酵設備又可分為機械攪拌式發酵罐和通風攪拌式發酵罐。
 
機械攪拌式發酵罐
     機械攪拌式發酵罐是發酵工廠常用類型之一。它是利用機械攪拌器的作用,使空氣和發酵液充分混合,促進氧的溶解,以保證供給微生物生長繁殖和代謝所需的溶解氧。比較典型的是通用式發酵罐和自吸式發酵罐。
 
通用式發酵罐
     通用式發酵罐是指既具有機械攪拌又有壓縮空氣分布裝置的發酵罐。由于這種型式的罐是目前大多數發酵工廠最常用的,所以稱為“通用式”。其容積可自20L~200m3,有的甚至可500m3。
 
自吸式發酵罐
     自吸式發酵罐罐體的結構大致上與通用式發酵罐相同,主要區別在大攪拌器的形狀和結構不同。自吸式發酵罐使用的是帶中央吸氣口的攪拌器。攪拌器由從罐底向上伸人的主軸帶動,葉輪旋轉時葉片不斷排開周圍的液體使其背側形成真空,于是將罐外空氣通過攪拌器中心的吸氣管而吸人罐內,吸人的空氣與發酵液充分混合后在葉輪末端排出,并立即通過導輪向罐壁分散,經擋板折流涌向液面,均勻分布。空氣吸人管通常用一端面軸封與葉輪連接,確保不漏氣。
 
通風攪拌式發酵罐
     在通風攪拌式發酵罐中,通風的目的不僅是供給微生物所需要的氧,同時還利用通人發酵罐的空氣,代替攪拌器使發酵液均勻混合。常用的有循環式通風發酵罐和高位塔式發酵罐。
     循環式通風發酵罐系利用空氣的動力使液體在循環管中上升,并沿著一定路線進行循環,所以這種發酵罐也叫空氣帶升式發酵罐或簡稱帶升式發酵罐。帶升式發酵罐有內循環和外循環兩種,循環管有單根的也有多根的。與通用式發酵罐相比,它具有以下優點:①發酵罐內沒有攪拌裝置,結構簡單,清洗方便,加廠容易;②由于取消了攪拌川的電機,而通風量與通用式發酵罐人致相等,所以動力消耗有很大降低。
 
      高位塔式發酵罐是一種類似塔式反應器的發酵罐,其高徑比約為7左右,罐內裝有若干塊篩板。壓縮空氣由罐底導人,經過篩板逐漸上升,氣泡在上升過程中帶動發酵液同時上升,上升后的發酵液又通過篩板上帶有液封作用的降液管下降而形成循環。這種發酵罐的特點是省去了機械攪拌裝置,如果培養基濃度適宜,而且操作得當的話,在不增加空氣流量的情況下,基本上可達到通用式發酵罐的發酵水平。
 
厭氧發酵設備
      厭氧發酵也稱靜止培養,因其不需供氧,所以設備和工藝都較好氧發酵簡單。嚴格的厭氧液體深層發酵的主要特色是排除發酵罐中的氧。罐內的發酵液應盡量裝滿,以便減少上層氣相的影響,有時還需充人非氧氣體。發酵罐的排氣口要安裝水封裝置,培養基應預先還原。此外,厭氧發酵需使用大劑量接種(一般接種量為總操作體積的10%~20%),使菌體迅速生長,減少其對外部氧滲入的敏感性。酒精、丙酮、丁醇。乳酸和啤酒等都是采用液體厭氧發酵工藝生產的。具有代表性的厭氧發酵設備如酒精發酵罐和用于啤酒生產的錐底立式發酵罐。
 

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