發(fā)酵罐攪拌裝置的結(jié)構(gòu)

發(fā)酵罐主要由罐體、攪拌器、擋板、消泡器、聯(lián)軸器和軸承、變速裝置、空氣分布裝置、軸封以及換熱裝置組成，具體的如下。
1.罐體
機(jī)械攪拌發(fā)酵罐罐體由罐身、罐頂、罐底組成，罐身一般為圓柱體，中大型發(fā)酵罐罐頂、罐底多采用橢圓形或碟形封頭通過焊接和罐身連接，小型發(fā)酵罐罐底一般也采用橢圓形或碟形封頭通過焊接和罐身連接，罐頂卻多采用平板蓋和罐身用法蘭連接。為了便于清洗，小型發(fā)酵罐罐頂設(shè)有清洗用的手孔。中、大型發(fā)酵罐則裝設(shè)有快開人孔。罐頂裝有視鏡及燈鏡，進(jìn)料管，補(bǔ)料管、排氣管、接種管和壓力表接管，排氣管應(yīng)盡可能靠近罐頂中心位置。在罐身上有冷卻水進(jìn)出管，進(jìn)空氣管、溫度計(jì)管和檢測(cè)儀表接口。取樣管可裝在罐側(cè)或罐頂，視操作方便而定。
機(jī)械攪拌發(fā)酵罐罐體各部分材料多采用不銹鋼。為滿足工藝要求，罐體必須能承受發(fā)酵工作時(shí)和滅菌時(shí)的工作壓力和溫度。罐壁厚度取決于罐徑、材料及耐受的壓強(qiáng)。
2.攪拌器和擋板
機(jī)械攪拌發(fā)酵罐中攪拌器的主要作用涉及到氣體分散、固—液懸浮、傳熱和混勻，即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，來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)臍狻骸?細(xì)胞)三相的混合與質(zhì)量傳遞，同時(shí)強(qiáng)化傳熱過程。為實(shí)現(xiàn)這些目的，攪拌器的設(shè)計(jì)應(yīng)使發(fā)酵液有足夠的徑向流動(dòng)和適度的軸向運(yùn)動(dòng)。機(jī)械攪拌發(fā)酵罐采用的攪拌器主要有徑向流攪拌器、軸向流攪拌器和組合式攪拌器。
3.消泡器
發(fā)酵液中含有大量的蛋白質(zhì)等發(fā)泡物質(zhì)，在強(qiáng)烈的通氣攪拌下將會(huì)產(chǎn)生大量的泡沫，大量的泡沫將導(dǎo)致發(fā)酵液外溢和增加染菌機(jī)會(huì)。消除發(fā)酵液泡沫除了可加入消泡劑外，在泡沫量較少時(shí)，可用機(jī)械消泡裝置來破碎泡沫。
4.聯(lián)軸器和軸承
發(fā)酵罐攪拌裝置中攪拌軸較長時(shí)，常分為2—3段，用聯(lián)軸器連接。聯(lián)軸器有鼓形及夾殼形兩種。功率小的發(fā)酵罐攪拌軸可用法蘭連接，軸的連接應(yīng)垂直，中心線對(duì)正。為了減少震動(dòng)應(yīng)裝有可調(diào)節(jié)的中間軸承，材料采用石棉酚醛塑料、聚四氟乙烯，軸瓦與軸之間的間隙取軸徑的0.4%—0.7%。在軸上增加軸套可防止軸頸被磨損。
5.變速裝置
試驗(yàn)罐采用無級(jí)變速裝置。機(jī)械攪拌發(fā)酵罐常用的變速裝置有V帶傳動(dòng)，圓柱或螺旋圓錐齒輪減速裝置，其中以V帶變速傳動(dòng)較為簡(jiǎn)單，噪音較小。
6.空氣分布裝置
機(jī)械攪拌發(fā)酵罐分布裝置是將無菌空氣引入到發(fā)酵液中的裝置，通常有兩種結(jié)構(gòu)，對(duì)于通氣比小的小型發(fā)酵罐，選擇單根進(jìn)氣管就能較好的分布空氣；然而對(duì)于通氣比大的大型發(fā)酵罐，則應(yīng)優(yōu)先選用設(shè)有大孔的環(huán)形分布管，這樣不僅有利于增加氣-液比表面積，更有利于空氣入罐后的整體分布，并便于底層攪拌器粉碎氣泡。
7.軸封
軸封的作用是防止染菌和泄漏。

機(jī)械攪拌發(fā)酵罐示意圖

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