发酵罐的特性可以满足哪些发酵需求?
发酵罐其实就是一种生物反应器,发酵罐是指为活i细胞或酶提供适宜的反应环境,让他们进行细胞增殖或生产的装置系统。发酵罐为细i菌的生长和繁殖提供适宜的生长环境,促进菌体生产人们需要的产物。机械搅拌发酵罐是利用机械搅拌器的作用,使空气和发酵液充分混合,促使氧在发酵液中溶解,以保证供给微生物生长繁殖、发酵所需的氧气。
一、发酵罐的基本要求:
1)结构严密,发酵罐经得起蒸汽的反复灭菌,内壁光滑,耐腐蚀性能好,以利于灭菌彻底和减小金属离子对生物反应的影响;
2)有良好的气一液一固接触和混合性能与***的热量、质量、动量传递性能;
3)发酵罐在保持生物反应要求的前提下,降低发酵罐能耗;
4)有良好的热量交换性能,以维持生物反应***适温度;
5)有可行的管路比例和仪表控制,发酵罐适用于灭菌操作和自动化控制。
发酵罐的主要部件
罐体:主要用来培养发酵各种菌体,密封性要好(防止菌体被污染)
罐体当中有搅拌浆,用于发酵过程当中不停的搅拌
底部通气的Sparger,用来通入菌体生长所需要的空气或氧气
罐体的顶盘上有控制传感器,***常用的有pH电极和DO电极,用来监测发酵过程中发酵液pH和DO的变化控制器,用来显示和控制发酵条件等等。
发酵罐重要的清洗工作
发酵罐的清洗工作比较重要,我们也在不断努力改进发酵罐的清洗技术,以求更好的让发酵罐为我们工作。
现代化啤酒厂采用***普遍的清洗方式是原位清洗(cleaninginplace,简称CIP),即在密闭条件下,不拆动设备的零部件或管件,对设备及管路进行清洗及灭菌的方法i。
像发酵罐这样的设备,不可能用充满清洗液的方式清洗。发酵罐的原位清洗是通过洗涤器循环进行的。洗涤器有固定洗球型和旋转喷射型两种型式,通过洗涤器把清洗液喷射到罐体内表面,然后清洗液沿罐壁向下流淌,一般情况下,清洗液会形成一层薄膜附着在罐壁上。这样机械作用的效果很小,清洗效果主要靠清洗剂的化学作用来实现。
固定洗球型洗涤器的作用半径为2m,对于卧式发酵罐就必须安装多个洗涤器,洗液在洗涤器喷咀出口的压力应为0.2~0.3 MPa;对于立式发酵罐和压力测量点在洗涤泵出口的情况,不仅要考虑管路阻力造成的压力损耗,还要考虑高度对清洗压力的影响。
压力太低时,固态发酵罐,洗涤器的作用半径小,流量不够,喷射的清洗液不能布满罐壁;而压力太高时,清洗液会形成雾状,不能形成沿罐壁向下流动的水膜,或者喷射的清洗液被罐壁反弹回来,降低了清洗效果。
在被清洗设备较脏和发酵罐罐体直径较大(dgt;2 m)时,一般采用旋转喷射型洗涤器,通过增加洗涤器出口压力(0.3~0.7 MPa),来加大洗涤半径,增强冲洗的机械作用,增加去垢效果。与球型洗涤器相比,旋转喷射型洗涤器可以采用较低的清洗液流量。由于冲洗介质通过时,洗涤器利用流体的反冲力进行旋转,冲洗和流空交替进行,从而提高了清洗效果。
经过不断的实践与改进,我们认为发酵罐的原位清洗技术是比较合适的,能够满足发酵罐的清洗要求。
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