三、工藝適配性問題對(duì)菌種/培養(yǎng)基敏感缺點(diǎn):剪切敏感型微生物(如絲狀zhen菌)易受攪拌損傷,導(dǎo)致產(chǎn)物下降。高溫滅菌可能破壞熱敏性培養(yǎng)基成分(如維生素、生長(zhǎng)因子)。解決方案:改用低剪切力攪拌槳(如船用螺旋槳)或氣升式發(fā)酵罐。熱敏成分采用過濾除菌后補(bǔ)加。放大效應(yīng)xian 著缺點(diǎn):實(shí)驗(yàn)室小試到工業(yè)放大時(shí),混合效率、溶氧傳遞等參數(shù)非線性變化,需反復(fù)優(yōu)化。大型罐深層發(fā)酵易形成梯度(溫度/營(yíng)養(yǎng)不均)。解決方案:應(yīng)用計(jì)算流體力學(xué)(CFD)模擬優(yōu)化攪拌與通氣設(shè)計(jì)。采用多級(jí)攪拌或氣體分布器改善混合效果。啤酒酵母發(fā)酵:控溫18-22℃,溶氧量維持30%-60%,發(fā)酵周期5-7天。福建攪拌攪拌罐/發(fā)酵桶報(bào)價(jià)
四、攪拌槳分類及作用攪拌槳的設(shè)計(jì)直接影響混合效率,常見類型如下:
類型 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 作用 適用場(chǎng)景
槳式 平直葉片(2~4片) 產(chǎn)生徑向流,溫和混合 低粘度液體(如溶液配制)
渦輪式 多葉片(類似離心泵葉輪) 高剪切力,分散氣/液、固/液 氣液反應(yīng)、乳化(如發(fā)酵罐)
推進(jìn)式 螺旋槳狀(3葉片) 強(qiáng)軸向流,大流量循環(huán) 低粘度液體快速混合(如廢水處理)
錨式 輪廓貼合罐壁(帶刮板) 貼近罐壁攪拌,防止結(jié)垢,強(qiáng)化傳熱 高粘度物料(如樹脂、膠體)
框式 多橫梁連接槳葉 擴(kuò)大攪拌范圍,減少死角 中高粘度物料(如涂料、油漆)
螺帶式 螺旋帶狀結(jié)構(gòu) 低速?gòu)?qiáng)剪切,軸向-徑向復(fù)合流動(dòng) 極高粘度物料(如橡膠、瀝青)
鋸齒圓盤式 圓盤邊緣帶鋸齒 chao強(qiáng)剪切,微米級(jí)分散 納米材料、乳液制備 中國(guó)臺(tái)灣物料攪拌罐/發(fā)酵桶SUS316不銹鋼發(fā)酵罐。
③槳式攪拌器 有平槳式和斜槳式兩種。平槳式攪拌器由兩片平直槳葉構(gòu)成。槳葉直徑與高度之比為 4~10,圓周速度為1.5~3m/s,所產(chǎn)生的徑向液流速度較小。斜槳式攪拌器(圖4)的兩葉相反折轉(zhuǎn)45°或60°,因而產(chǎn)生軸向液流。槳式攪拌器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,常用于低粘度液體的混合以及固體微粒的溶解和懸浮。④錨式攪拌器 槳葉外緣形狀與攪拌槽內(nèi)壁要一致(圖5),其間jin有很小間隙,可delete附在槽壁上的粘性反應(yīng)產(chǎn)物或堆積于槽底的固體物,保持較好的傳熱效果。槳葉外緣的圓周速度為0.5~1.5m/s,可用于攪拌粘度高達(dá) 200Pa·s的牛頓型流體和擬塑性流體(見粘性流體流動(dòng)。唯攪拌高粘度液體時(shí),液層中有較大的停滯區(qū)。
發(fā)酵罐的工作原理
運(yùn)行機(jī)制
?氣升式發(fā)酵罐?
利用空氣噴嘴噴射高速氣流形成氣泡,通氣側(cè)液體密度降低,與不通氣側(cè)形成密度差,驅(qū)動(dòng)液體環(huán)流,實(shí)現(xiàn)高效溶氧與混合。
?機(jī)械攪拌式發(fā)酵罐?
通過攪拌器打碎氣泡并增強(qiáng)物料流動(dòng),使固形物懸浮、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)均勻分布,同時(shí)促進(jìn)散熱和氧傳遞。
輔助系統(tǒng)
?智能控制系統(tǒng)?通過傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)溫度、pH、溶氧等參數(shù),結(jié)合云端算法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)化調(diào)控,提升工藝穩(wěn)定性。
罐體通常由不銹鋼(如304/316L)制成,內(nèi)壁經(jīng)拋光處理,滿足耐腐蝕與衛(wèi)生要求。
內(nèi)構(gòu)件包括擋板、盤管、導(dǎo)流筒、氣體分布器等。為消除攪拌容器內(nèi)液體的打旋現(xiàn)象,使被攪拌的液體上下翻騰而達(dá)到均勻的混合,通常需要再攪拌容器內(nèi)加擋板。通常擋板的寬度約為容器內(nèi)直徑的1/12~1/10,其中設(shè)備內(nèi)的附件如溫度計(jì)、傳熱蛇管或各種支撐體也可以起到一定的擋板作用的,但往往達(dá)不到“全擋板條件”。通常增加擋板數(shù)計(jì)其寬度,功率消耗也會(huì)增加,但增加到一定值以后,功率消耗就不會(huì)再增加,此時(shí)的工況就稱為“全擋板條件”。在攪拌容器內(nèi),流體可沿各個(gè)方向流向攪拌器,流體的行程長(zhǎng)短不一,在需要控制回流的速度和方向,用于確定某前列況時(shí)可使用導(dǎo)流筒。導(dǎo)流筒是上下開口的圓筒,安裝在容器內(nèi),在攪拌混合中起導(dǎo)流作用,既可提高容器內(nèi)流體的攪拌程度,加強(qiáng)攪拌器對(duì)流體的直接剪切作用,又造成一定的循環(huán)流,使容器內(nèi)流體均可通過導(dǎo)流筒內(nèi)強(qiáng)烈混合區(qū),提高混合效率。安裝導(dǎo)流筒后,限定了循環(huán)路徑,減少了流體短路的機(jī)會(huì)。導(dǎo)流筒主要用于推進(jìn)式、螺桿式以及渦輪式攪拌器的導(dǎo)流。SUS304不銹鋼發(fā)酵罐。海南精密過濾攪拌罐/發(fā)酵桶圖紙
攪拌罐的缺點(diǎn)有哪些?福建攪拌攪拌罐/發(fā)酵桶報(bào)價(jià)
軸封軸封是攪拌設(shè)備的重要組成部分。軸封屬于動(dòng)密封,其作用是保證攪拌設(shè)備內(nèi)處于一定的正壓或真空狀態(tài),防止被攪拌的物料逸出和雜質(zhì)的滲入,因而不是所有的轉(zhuǎn)軸密封型式都能用于攪拌設(shè)備。在攪拌設(shè)備中,蕞常用的軸封有液封、填料密封和機(jī)械密封等。液封當(dāng)攪拌設(shè)備內(nèi)工作壓力為常壓,軸封的作用jin是為了防止灰塵與雜質(zhì)進(jìn)人內(nèi)部工作介質(zhì),或者隔離工作介質(zhì)與攪拌設(shè)備周圍的環(huán)境介質(zhì)相互接觸時(shí),可選用液封。液封結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,沒有與傳動(dòng)軸直接接觸引起摩擦的零件。但為保證圓柱形殼體或靜止元件與旋轉(zhuǎn)元件之間的間隙符合設(shè)計(jì)要求,其密封部位零件的加工、安裝要求較高。同時(shí),受結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的影響,液封的使用范圍較窄。一般適用于工作介質(zhì)為非易燃易爆或毒性程度輕度危害,設(shè)備內(nèi)工作壓力等于大氣壓力,且溫度范圍在20-80℃的場(chǎng)合。值得注意的是,液體工作介質(zhì)不可充滿攪拌設(shè)備;而且封液應(yīng)盡可能采用攪拌設(shè)備內(nèi)工作介質(zhì),或與工作介質(zhì)不發(fā)生物理化學(xué)作用的中性液體,同時(shí)必須極少揮發(fā)且不污染大氣。福建攪拌攪拌罐/發(fā)酵桶報(bào)價(jià)