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生物發(fā)酵罐的設(shè)計與構(gòu)造原理分析
閱讀：2284 發(fā)布時間：2024-2-4
生物發(fā)酵罐作為一種重要的生物工程設(shè)備，在制藥、食品、環(huán)保等行業(yè)中得到了廣泛應(yīng)用。設(shè)計與構(gòu)造原理對于保證發(fā)酵過程的穩(wěn)定性和生產(chǎn)效率具有重要意義。 
一、設(shè)計原理
1.罐體設(shè)計
罐體設(shè)計應(yīng)考慮以下因素：發(fā)酵液體積、罐體材質(zhì)、罐體形狀、罐體的冷卻和加熱方式等。罐體的容積應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模和發(fā)酵工藝要求來確定；罐體材質(zhì)通常選用不銹鋼或玻璃，具有良好的耐腐蝕性和易清潔性；罐體形狀多為圓柱形，有利于攪拌和傳質(zhì)；罐體的冷卻和加熱方式有夾套式、蛇管式等多種方式，可根據(jù)實際需求選擇。
2.攪拌系統(tǒng)設(shè)計
攪拌系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)考慮攪拌器的形狀、尺寸、轉(zhuǎn)速等因素。攪拌器的形狀有推進(jìn)式、渦輪式、槳式等多種，可根據(jù)發(fā)酵液體的粘度和傳質(zhì)要求來選擇；攪拌器的尺寸和轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)罐體的容積和發(fā)酵工藝要求來確定，以保證發(fā)酵液體的混合和傳質(zhì)效果。
3.通氣系統(tǒng)設(shè)計
通氣系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)考慮通氣量、氣孔面積、氣體分布器等因素。通氣量應(yīng)根據(jù)發(fā)酵過程中的氧氣需求和氣體排放要求來確定；氣孔面積和氣體分布器的設(shè)計應(yīng)保證氣體在發(fā)酵液體中的均勻分布，提高氣體與液體的接觸面積，提高傳質(zhì)效率。
4.控制系統(tǒng)設(shè)計
控制系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)考慮溫度、ph值、溶解氧濃度等關(guān)鍵參數(shù)的控制。通常采用自動控制系統(tǒng)，如pid控制系統(tǒng)，對這些關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行實時監(jiān)測和控制，確保發(fā)酵過程的穩(wěn)定進(jìn)行。
二、生物發(fā)酵罐的構(gòu)造原理
1.罐體構(gòu)造
罐體通常由不銹鋼或玻璃制成，具有良好的耐腐蝕性和易清潔性。罐體內(nèi)部設(shè)有攪拌器、通氣系統(tǒng)、溫度傳感器、ph值傳感器等部件，用于實現(xiàn)發(fā)酵過程的自動化控制。
2.攪拌系統(tǒng)構(gòu)造
攪拌系統(tǒng)主要由攪拌器、攪拌軸、減速器等部件組成。攪拌器通常采用推進(jìn)式、渦輪式或槳式，通過攪拌軸與減速器連接，由電機(jī)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)發(fā)酵液體的混合和傳質(zhì)。
3.通氣系統(tǒng)構(gòu)造
通氣系統(tǒng)主要由空氣過濾器、氣體分布器、排氣閥等部件組成。空氣通過過濾器進(jìn)入發(fā)酵罐，經(jīng)氣體分布器均勻分布到發(fā)酵液體中，通過排氣閥排出發(fā)酵過程中產(chǎn)生的氣體。
4.控制系統(tǒng)構(gòu)造
控制系統(tǒng)主要由溫度傳感器、ph值傳感器、溶解氧濃度傳感器等部件組成。這些傳感器將實時監(jiān)測到的關(guān)鍵參數(shù)傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)，通過pid等控制算法，實現(xiàn)對發(fā)酵過程的自動控制。
生物發(fā)酵罐的設(shè)計與構(gòu)造原理對于企業(yè)的生產(chǎn)過程和產(chǎn)品質(zhì)量具有重要意義。企業(yè)應(yīng)重視它的設(shè)計與構(gòu)造原理，提高設(shè)備的性能和穩(wěn)定性，確保生產(chǎn)過程的高效進(jìn)行。