生物发酵罐是工业上用于微生物发酵的装置,以下是关于它的详细介绍:
按微生物生长代谢需求分类:可分为好氧发酵罐和厌氧发酵罐。好氧发酵罐用于需要氧气参与的发酵过程,如抗生素、氨基酸生产;厌氧发酵罐用于无氧或低氧环境下的发酵,如酒精、沼气生产。
按培养基状态分类:包括固体发酵罐和液体发酵罐。固体发酵罐用于固体培养基发酵,如浅盘式发酵罐和转鼓式发酵罐;液体发酵罐用于液体培养基发酵,应用广泛,如机械搅拌式发酵罐、鼓泡式发酵罐等。
按设备结构分类:有立式发酵罐、卧式发酵罐、管式发酵罐和塔式发酵罐等。立式发酵罐高度较高,占地面积小;卧式发酵罐重心低,稳定性好;管式发酵罐由管道组成,比表面积大;塔式发酵罐具有多层结构,适用于多种微生物共培养。
按搅拌形式分类:可分为机械搅拌式发酵罐、鼓泡发酵罐和液体循环发酵罐等。机械搅拌式发酵罐通过搅拌器搅拌,如通风式、自吸式发酵罐;鼓泡发酵罐借助鼓入空气搅拌;液体循环发酵罐如气升式发酵罐,利用空气上升使发酵液循环。
机械搅拌式发酵罐:主要由罐体、搅拌器、挡板、轴封、空气分布器、传动装置、冷却装置、消泡装置等组成。罐体为圆柱形,搅拌器通常为涡轮式或推进式,挡板用于增强搅拌效果,轴封防止泄漏和杂质进入。
气升式发酵罐:主要由罐体、上升管、下降管、空气分布器、导流筒等组成。上升管和下降管是核心部件,通过空气作用形成发酵液循环,导流筒引导发酵液流动方向。
塔式发酵罐:一般为圆柱形,高度较高,直径相对较小。罐体内部设置多层筛板或填料,空气分布器位于罐体底部,塔顶设有排气口和冷凝器。
机械搅拌式发酵罐:通过搅拌器旋转使发酵液充分混合,保证营养物质和氧气均匀分布,同时搅拌器剪切力破碎气泡,提高氧气传递效率,空气通过空气分布器进入罐内。
气升式发酵罐:利用空气上升作用,使发酵液在上升管和下降管中形成循环流动。空气进入上升管与发酵液混合,气液混合物密度减小向上流动,在顶部分离后,发酵液进入下降管,重力作用下向下流动,实现混合和氧气传递。
塔式发酵罐:利用空气上升使发酵液在筛板或填料上形成液膜,与空气充分接触,实现氧气传递和二氧化碳排出,发酵液在重力作用下从上层流向下层,空气从底部进入,与发酵液逆流接触。
高效混合与传质:配备*搅拌系统或利用空气循环,使营养物质和氧气均匀分布,提高发酵效率。
精确控温控 pH:采用高精度传感器实时监测温度和 pH 值,配备高效加热和冷却装置,能迅速响应并精确调节。
密封性好且无菌操作:采用优质密封材料和结构设计,防止气体泄漏和微生物侵入,具备完善灭菌系统和无菌操作接口。
自动化控制程度高:可通过计算机程序设定和调整参数,实时记录分析数据,具备自动报警和故障诊断功能。
罐体设计多样化:有小型实验室用和大型工业生产用发酵罐,罐体材质可选择不锈钢、玻璃等。
易于维护清洁:结构设计合理,便于拆卸安装和内部部件检修更换,表面光滑,易清洁消毒。
广泛应用于食品、医药、化工等行业,如在食品行业用于生产酒类、酸奶等;在医药行业用于生产抗生素、维生素等;在化工行业用于生产氨基酸、酶制剂等。