生物發酵罐是工業上用于微生物發酵的裝置,以下是關于它的詳細介紹:
按微生物生長代謝需求分類:可分為好氧發酵罐和厭氧發酵罐。好氧發酵罐用于需要氧氣參與的發酵過程,如抗生素、氨基酸生產;厭氧發酵罐用于無氧或低氧環境下的發酵,如酒精、沼氣生產。
按培養基狀態分類:包括固體發酵罐和液體發酵罐。固體發酵罐用于固體培養基發酵,如淺盤式發酵罐和轉鼓式發酵罐;液體發酵罐用于液體培養基發酵,應用廣泛,如機械攪拌式發酵罐、鼓泡式發酵罐等。
按設備結構分類:有立式發酵罐、臥式發酵罐、管式發酵罐和塔式發酵罐等。立式發酵罐高度較高,占地面積小;臥式發酵罐重心低,穩定性好;管式發酵罐由管道組成,比表面積大;塔式發酵罐具有多層結構,適用于多種微生物共培養。
按攪拌形式分類:可分為機械攪拌式發酵罐、鼓泡發酵罐和液體循環發酵罐等。機械攪拌式發酵罐通過攪拌器攪拌,如通風式、自吸式發酵罐;鼓泡發酵罐借助鼓入空氣攪拌;液體循環發酵罐如氣升式發酵罐,利用空氣上升使發酵液循環。
機械攪拌式發酵罐: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進入。
氣升式發酵罐: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酵液循環,導流筒引導發酵液流動方向。
塔式發酵罐:一般為圓柱形,高度較高,直徑相對較小。罐體內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。
機械攪拌式發酵罐:通過攪拌器旋轉使發酵液充分混合,保證營養物質和氧氣均勻分布,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。
氣升式發酵罐:利用空氣上升作用,使發酵液在上升管和下降管中形成循環流動。空氣進入上升管與發酵液混合,氣液混合物密度減小向上流動,在頂部分離后,發酵液進入下降管,重力作用下向下流動,實現混合和氧氣傳遞。
塔式發酵罐:利用空氣上升使發酵液在篩板或填料上形成液膜,與空氣充分接觸,實現氧氣傳遞和二氧化碳排出,發酵液在重力作用下從上層流向下層,空氣從底部進入,與發酵液逆流接觸。
高效混合與傳質:配備*攪拌系統或利用空氣循環,使營養物質和氧氣均勻分布,提高發酵效率。
精確控溫控 pH:采用高精度傳感器實時監測溫度和 pH 值,配備高效加熱和冷卻裝置,能迅速響應并精確調節。
密封性好且無菌操作:采用優質密封材料和結構設計,防止氣體泄漏和微生物侵入,具備完善滅菌系統和無菌操作接口。
自動化控制程度高:可通過計算機程序設定和調整參數,實時記錄分析數據,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生產用發酵罐,罐體材質可選擇不銹鋼、玻璃等。
易于維護清潔:結構設計合理,便于拆卸安裝和內部部件檢修更換,表面光滑,易清潔消毒。
廣泛應用于食品、醫藥、化工等行業,如在食品行業用于生產酒類、酸奶等;在醫藥行業用于生產抗生素、維生素等;在化工行業用于生產氨基酸、酶制劑等。