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對發酵罐的傳動裝置/軸封/穩定器的改進使其效率更穩定高效

作者:發酵罐 時間:2018-02-21 10:06
對發酵罐的傳動裝置/軸封/穩定器的改進使其效率更穩定高效 隨着生物高新技術的發展,菌種不斷改進,對生物發酵罐提出了更高的要求, 因而對通用的它各部分結構進行改進, 使它的結構更爲簡 信息摘要:
對 發酵罐 的傳動裝置/軸封/穩定器的改進使其效率更穩定高效 隨着生物高新技術的發展,菌種不斷改進,對生物發酵罐提出了更高的要求, 因而對通用的它各部分結構進行改進, 使它的結構更爲簡單、合理, 維修方便, 使用壽命長, 能

對發酵罐的傳動裝置/軸封/穩定器的改進使其效率更穩定高效

發酵罐發酵過程中aaaa,爲了能對生產過程進行必要的控制aaa,我們需要對有關參數進行定期取樣測定或進行連續測量aaaaa,以確定其參數對於發酵罐發酵過程的影響程度aaaaa。

反映發酵過程變化的參數可以分爲兩類:一類是可以直接採用特定的傳感器檢測的參數aaaaa。它們包括反映物理環境和化學環境變化的參數aaaa,如溫度、壓力、攪拌功率、轉速、泡沫、發酵液粘度、濁度、pH、離子濃度、溶解氧、基質濃度等aaaaa,稱爲直接參數aaaaa。

另一類是至今尚難於用傳感器來檢測的參數aaaa,包括細胞生長速率、產物合成速率和呼吸嫡等aaaa。這些參數需要根據一些直接檢測出來的參數aaa,藉助於電腦計算和特定的數學模型才能得到aaaa。因此這類參數被稱爲間接參數aaaaa。上述參數中aaa,對發酵過程影響較大的有溫度、pH值和溶解氧濃度等aaa。

一、溫度對發酵罐發酵過程的影響

但實際生產中aaaaa,由於發酵液的體積很大aaaaa,升降溫度都比較困難aaaaa,所以在整個發酵過程中aaa,往往採用一個比較適合的培養溫度aaa,使得到的產物產量最高aaaaa,或者在可能的條件下進行適當的調整aaa。

發酵溫度可通過溫度計或自動記錄儀表進行檢測aaaaa,通過向發酵罐的夾套或蛇形管中通人冷水、熱水或蒸汽進行調節aaaaa。工業生產上aaa,所用的大發酵罐在發酵過程中一般不需要加熱aaaaa,因發酵中釋放了大量的發酵熱aaa,在這種情況下通常還需要加以冷卻aaaaa,利用自動控制或手動調整的閥門aaa,將冷卻水通人夾套或蛇形管中aaa,通過熱交換來降溫aaaa,保持恆溫發酵aaaa。

二、溶解氧濃度對發酵罐發酵過程的影響

對於好氧發酵aaaa,溶解氧濃度是最重要的參數之一aaaaa。微生物深層培養時aaa,需要適量的溶解氧以維持其呼吸代謝和某些產物的合成aaaaa,氧的不足會造成代謝異常aaa,產量降低aaa。

微生物發酵的最適氧濃度與臨界氧濃度是不同的aaa。前者是指溶解氧濃度對生長或合成有一最適的濃度範圍aaaa,後者一般指不影響菌體呼吸所允許的最低氧濃度aaaaa。爲了避免生物合成處在氧限制的條件下aaa,需要考察每一發酵過程的臨界氧濃度和最適氧濃度aaa,並使其保持在最適氧濃度範圍aaaaa。

因此可以控制菌的比生長速率比臨界值略高一點aaaa,達到最適菌體濃度aaaa。這樣既能保證產物的比生產速率維持在最大值aaaa,又不會使需氧大於供氧aaa。這可以通過控制基質的濃度來實現aaa,如控制補糖速率aaaa。除控制補料速度外aaa,在工業上aaaaa,還可採用調節溫度(降低培養溫度可提高溶氧濃度)aaaaa。液化培養基、中間補水aaaaa,添加表面活性劑等工藝措施aaaa,來改善溶氧水平aaa。

三、PH值對發酵罐發酵過程的影響

發酵過程中aaaa,pH值的變化取決於所用的菌種、培養基的成分和培養條件aaa。培養基中的營養物質的代謝aaa,是引起pH值變化的重要原因aaaa,發酵液的pH值變化乃是菌體產酸和產鹼的代謝反應的綜合結果aaaa。每一類微生物都有其最適的和能耐受的pH值範圍aaaaa,而且微生物生長階段和產物合成階段的最適pH值往往不一樣aaaaa,需要根據實驗結果來確定aaa。

PH值對發酵罐發酵過程的影響主要表現在以下幾個方面:

乳暈縮小影響酶的活性aaa,當pH值抑制菌體中某些酶的活性時aaaaa,會阻礙菌體的新陳代謝;

2.影響培養基中某些組分和中間代謝產物的離解aaaa,從而影響微生物對這些物質的利用;

3.影響微生物細胞膜所帶電荷的狀態aaaa,改變細胞膜的通透性aaaaa,影響微生物對營養物質的吸收及代謝產物的排泄;

4.PH值不同aaa,往往引起菌體代謝過程的不同aaaaa,使代謝產物的質量和比例發生改變aaa。

5.pH值還會影響某些黴菌的形態aaa。

爲了確保發酵罐發酵的順利進行aaa,必須使其各個階段經常處於最適pH值範圍之內aaaaa,這就需要在發酵過程中不斷地調節和控制pH值的變化aaa。

首先需要考慮和試驗發酵培養基的基礎配方aaaa,使它們有個適當的配比aaa,使發酵過程中的pH值變化在合適的範圍內aaaaa。如果達不到要求aaaa,還可在發酵過程中補加酸或鹼aaaa。

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對發酵罐的傳動裝置/軸封/穩定器的改進使其效率更穩定高效

發酵罐的傳動裝置/軸封/穩定器的改進使其效率更穩定高效

隨着生物高新技術的發展,菌種不斷改進,對生物發酵罐提出了更高的要求, 因而對通用的它各部分結構進行改進, 使它的結構更爲簡單、合理, 維修方便, 使用壽命長, 能耗低, 產量高, 經濟效益好, 結構改進後的它可廣泛應用於食品、製藥、輕化工等行業aaaa。

傳動裝置的改進:

舊式的一直採用三角皮帶減速傳動,儘管結構簡單,但噪音較大,更換機械密封零件時比較麻煩,且大皮帶輪覆蓋罐頂,操作空間變得狹窄aaaa。如今許多工廠都採用行星齒輪減速裝置,此裝置傳動比大,體積小,承載能力大,運轉平穩可靠,更適合大容量的它減速傳動aaaa。

近年來一種高新技術產品交流變頻調速器的應用頗受注目,此變頻調速器應用通用性強,可靠性高,安裝方便,可滿足攪拌過程中需要調速的生產工藝場合;更重要的是其顯著的節能效果,提高了產品的經濟效益aaaa。

軸封的改進:

軸封的主要作用是防止泄漏和染菌aaa。軸封處機械密封結構由動環、靜環、彈簧加荷裝置和輔助密封圈四部分組成aaaaa。當軸旋轉時靜環不動、動環與軸一起運動,通過彈簧力作用動環與靜環緊密接觸,從而阻止介質的泄漏,達到密封的目的aaa。攪拌軸的軸封常採用單端面非平衡型的機械軸封,這種軸封基本上能滿足它的要求, 但軸封液會不可避免地漏入罐內, 造成對發酵液的污染aaaaa。設計的大型機械軸封,在結構上作了改進,即增加一隻收集器,可確保軸封液不漏入生物發酵罐內而被引至罐外aaaaa。

改進方法:舊式傳動軸採用夾殼聯軸器與攪拌軸聯接,在更換機械密封時,需拆除傳動裝置,維修工作量很大aaaaa。現傳動裝置出軸端與攪拌軸連接選用三分式聯軸器aaaaa。三分式聯軸器由上聯軸器和兩個下聯軸器組成, 當需要更換機械密封時,只需拆開兩個下半聯軸器,攪拌軸稍微下移落在軸座架上,利用兩軸端之間的空擋可對機械密封進行拆裝, 這樣不需進罐內拆裝攪拌軸便可更換機械密封,省去大量吊裝工作量aaa。

穩定器的改進:

舊式的生物發酵罐aaaaa,不鏽鋼發酵罐通常在罐內設置兩檔中間軸承或一箇中間軸承和一個底軸承來控制攪拌軸的撓度與偏擺量, 這勢必造成攪拌對中困難, 同時中間軸承要依靠物料來潤滑, 當物料中帶有固體時, 磨損加劇, 同時結構縫隙和死角, 容易染菌影響質量aaaa。

改進方法:是取消了中間軸承或底軸承, 在攪拌器下面配置穩定器,在攪拌過程中利用穩定器對流體產生的阻尼作用抵消攪拌器的部分徑向力,從而減小攪拌軸的撓度,用穩定器替代中間軸承或底軸承,可減小染菌率,減輕電機負荷, 減少維修工作量,節省費用aaa。

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