不锈钢发酵罐的搅拌系统介绍

- 2019-01-29-

机械拌和体系作为不锈钢发酵罐的首要特征之一,其供给的动力是机械拌和罐质量传递、热量传递、混合和悬浮物均匀分布的根本保证。拌和装置的规划和选择有必要综合考虑,以满意上述要求并下降造价和动力耗费。

下面弗卢德便为我们简略介绍机械拌和体系的六大组成部分:电机、变速箱、拌和轴、拌和桨、轴封和挡板。

1.不锈钢发酵罐电机和变速箱

电机和变速箱置于罐体之外。对于小型不锈钢发酵罐,企业可以选用单相电驱动的电机,而大型不锈钢发酵罐所用的一般均为三相电机。大型不锈钢发酵罐,由于电机的转速一般远高于拌和转速,因而企业有必要通过变速箱下降转速。而实验室小型不锈钢发酵罐可以选用无级变速,不需要变速箱。值得注意的是,在间歇培养时,细胞生长各个阶段对剪切力和氧传递有不同的要求,为了下降功耗,建议选用可调速电机。

2.不锈钢发酵罐拌和轴

拌和轴既可以从顶部伸入罐体,也可以从底部伸入罐体,前者称为上拌和,后者称为下拌和。一般来说,上拌和的制作和安装成本略高于下拌和。可是,选用下拌和时,培养基中的固体颗粒或者可溶性成分在水分挥发后构成的结晶会损坏轴封,使其保护成本添加。另外,不同尺度的通气拌和罐,其拌和桨层数也不同,小型不锈钢发酵罐一般只有一层拌和桨,而大型不锈钢发酵罐一般具有2~4层拌和桨以改进混合和传质。

3.不锈钢发酵罐拌和桨

拌和桨根据拌和所发生的流体运动的初始方向,可以分为径向流拌和桨和轴向流拌和桨。径向流拌和桨将流体向外推进,遇反应器内壁和档板后再向上下两侧折返,发生次生流。轴向流拌和桨则使流体一开始就沿轴向运动。一般来说,带轴向流拌和桨的反应器,其功率准数较低,达到同样混合效果所需耗费的能量要远低于径向流拌和桨。径向流拌和桨所造成的剪切力大于轴向流拌和桨,这有利于打碎气泡,从而增大总括氧传递速率常数,但会对有些细胞发生伤害。

因而,径向流拌和桨多用于对剪切力不敏感的好氧细菌和酵母的培养,而轴向流拌和桨多用于对剪切力敏感的生物反应体系。

4.不锈钢发酵罐轴封

轴封的首要作用是防止环境中的微生物侵入不锈钢发酵罐以及培养液等发生泄漏。机械传动部件往往是造成染菌的首要原因之一,因而轴封规划的关键是防止染菌和泄漏,应尽或许选用无菌密封材料。

5.不锈钢发酵罐挡板

为防止拌和时液面上发生大的旋涡,并促进罐内流体在各个方向的混合,与拌和桨相对应,在罐体上还安装有挡板。挡板的规划要满意“全挡板条件”。所谓全挡板条件,是指在拌和罐中再添加挡板或其它附件时,拌和功率不再添加。挡板的数目通常为4~6块,其宽度为0.1~0.12D。全挡板条件是达到消除液面漩涡的条件。