气升式发酵罐的工作原理以及设备特点

气升式发酵罐的工作原理以及设备特点

    气升式发酵罐是上世纪末开始发展应用的一种新型生物反应器，无机械搅拌机构******限度的减少了染菌率，减少了机械剪切力，对长菌丝的各种真菌尤为适宜，气体提升充分的气液混合使氧气的传递利用极大提高，特别适合高粘度培养基和对于溶氧要求高的产品。气升罐可根据用户要求设计内循环和外循环两种，也可以衍生设计制造光照生物反应器，广泛应用于光合细菌、藻类的培养。

    气升式发酵罐的工作原理是利用空气喷嘴喷出高速的空气，空气以气泡式分散于液体中，在通气的一侧，液体平均密度下降，在不通气的一侧，液体密度较大，因而产生与通气侧的液体产生密度差，从而形成发酵罐内液体的环流。气升式发酵罐有多种形式,，较常见的有内循环管式，外循环管式、拉力筒式和垂直隔板式。外循环式的循环管设计在罐体外部，内循环管是两根，设计罐体内部。在气升式发酵罐中，循环管的高度一般不高于。罐内液面不高于循环管出口，且不低于环流出口。气升式发酵罐的优点是能耗低，液体中的煎切作用小，结构简单。在同样的能耗下，其氧传递能力比机械搅拌是通气发酵罐要高得多，广泛用于大规模生产单细胞蛋白质。但不适用于高黏度或含大量固体的培养液。

    该设备的最主要特征是以静态搅拌装置代替了传统的动态搅拌装置，并结合了气升原理，因而具有下列特点：

1、与机械搅拌式发酵罐相比节电70%-80%，降低成本。

2、无菌操作可靠性高，该设备没有动密封装置，无泄露，且设备内无死区，灭菌彻底，染杂菌的机会大幅度减少。

3、传热和传氧效率高，可满足各种好氧性微生物在任何地区和季节里的发酵生产。

4、提高产率、转化率，设备机械剪切力对微生物的伤害小，加上溶氧充分、热量移走及时，为微生物提供了一个良好的生长环境，有效地促进了新陈代谢，加速产品积累，使产品的产率和转化率均有明显提高。

5、容易实现大型化和自动化，设备体积可从0。02m3到200m3，没有制造、安装、操作和维修困难。设备的控制因素比搅拌发酵罐少，容易实现自动化控制。

6、本设备具有工作噪音小，装料系数高，基本不用维修等特点，设备投资比搅拌罐降低20%左右，另外，在不改变外形尺寸的情况下，可对原有机械搅拌罐进行改造。