生物發(fā)酵罐是工業(yè)上用于微生物發(fā)酵的裝置,以下是關于它的詳細介紹:
按微生物生長代謝需求分類:可分為好氧發(fā)酵罐和厭氧發(fā)酵罐。好氧發(fā)酵罐用于需要氧氣參與的發(fā)酵過程,如抗生素、氨基酸生產(chǎn);厭氧發(fā)酵罐用于無氧或低氧環(huán)境下的發(fā)酵,如酒精、沼氣生產(chǎn)。
按培養(yǎng)基狀態(tài)分類:包括固體發(fā)酵罐和液體發(fā)酵罐。固體發(fā)酵罐用于固體培養(yǎng)基發(fā)酵,如淺盤式發(fā)酵罐和轉(zhuǎn)鼓式發(fā)酵罐;液體發(fā)酵罐用于液體培養(yǎng)基發(fā)酵,應用廣泛,如機械攪拌式發(fā)酵罐、鼓泡式發(fā)酵罐等。
按設備結(jié)構(gòu)分類:有立式發(fā)酵罐、臥式發(fā)酵罐、管式發(fā)酵罐和塔式發(fā)酵罐等。立式發(fā)酵罐高度較高,占地面積??;臥式發(fā)酵罐重心低,穩(wěn)定性好;管式發(fā)酵罐由管道組成,比表面積大;塔式發(fā)酵罐具有多層結(jié)構(gòu),適用于多種微生物共培養(yǎng)。
按攪拌形式分類:可分為機械攪拌式發(fā)酵罐、鼓泡發(fā)酵罐和液體循環(huán)發(fā)酵罐等。機械攪拌式發(fā)酵罐通過攪拌器攪拌,如通風式、自吸式發(fā)酵罐;鼓泡發(fā)酵罐借助鼓入空氣攪拌;液體循環(huán)發(fā)酵罐如氣升式發(fā)酵罐,利用空氣上升使發(fā)酵液循環(huán)。
機械攪拌式發(fā)酵罐:主要由罐體、攪拌器、擋板、軸封、空氣分布器、傳動裝置、冷卻裝置、消泡裝置等組成。罐體為圓柱形,攪拌器通常為渦輪式或推進式,擋板用于增強攪拌效果,軸封防止泄漏和雜質(zhì)進入。
氣升式發(fā)酵罐:主要由罐體、上升管、下降管、空氣分布器、導流筒等組成。上升管和下降管是核心部件,通過空氣作用形成發(fā)酵液循環(huán),導流筒引導發(fā)酵液流動方向。
塔式發(fā)酵罐:一般為圓柱形,高度較高,直徑相對較小。罐體內(nèi)部設置多層篩板或填料,空氣分布器位于罐體底部,塔頂設有排氣口和冷凝器。
機械攪拌式發(fā)酵罐:通過攪拌器旋轉(zhuǎn)使發(fā)酵液充分混合,保證營養(yǎng)物質(zhì)和氧氣均勻分布,同時攪拌器剪切力破碎氣泡,提高氧氣傳遞效率,空氣通過空氣分布器進入罐內(nèi)。
氣升式發(fā)酵罐:利用空氣上升作用,使發(fā)酵液在上升管和下降管中形成循環(huán)流動。空氣進入上升管與發(fā)酵液混合,氣液混合物密度減小向上流動,在頂部分離后,發(fā)酵液進入下降管,重力作用下向下流動,實現(xiàn)混合和氧氣傳遞。
塔式發(fā)酵罐:利用空氣上升使發(fā)酵液在篩板或填料上形成液膜,與空氣充分接觸,實現(xiàn)氧氣傳遞和二氧化碳排出,發(fā)酵液在重力作用下從上層流向下層,空氣從底部進入,與發(fā)酵液逆流接觸。
高效混合與傳質(zhì):配備*攪拌系統(tǒng)或利用空氣循環(huán),使營養(yǎng)物質(zhì)和氧氣均勻分布,提高發(fā)酵效率。
精確控溫控 pH:采用高精度傳感器實時監(jiān)測溫度和 pH 值,配備高效加熱和冷卻裝置,能迅速響應并精確調(diào)節(jié)。
密封性好且無菌操作:采用優(yōu)質(zhì)密封材料和結(jié)構(gòu)設計,防止氣體泄漏和微生物侵入,具備*滅菌系統(tǒng)和無菌操作接口。
自動化控制程度高:可通過計算機程序設定和調(diào)整參數(shù),實時記錄分析數(shù)據(jù),具備自動報警和故障診斷功能。
罐體設計多樣化:有小型實驗室用和大型工業(yè)生產(chǎn)用發(fā)酵罐,罐體材質(zhì)可選擇不銹鋼、玻璃等。
易于維護清潔:結(jié)構(gòu)設計合理,便于拆卸安裝和內(nèi)部部件檢修更換,表面光滑,易清潔消毒。
廣泛應用于食品、醫(yī)藥、化工等行業(yè),如在食品行業(yè)用于生產(chǎn)酒類、酸奶等;在醫(yī)藥行業(yè)用于生產(chǎn)抗生素、維生素等;在化工行業(yè)用于生產(chǎn)氨基酸、酶制劑等。