氣升式發(fā)酵設(shè)備的工作原理以及設(shè)備特點(diǎn)

氣升式發(fā)酵設(shè)備是上世紀(jì)末開始發(fā)展應(yīng)用的一種新型生物反應(yīng)器，無(wú)機(jī)械攪拌機(jī)構(gòu)限度的減少了染菌率，減少了機(jī)械剪切力，對(duì)長(zhǎng)菌絲的各種真菌尤為適宜，氣體提升充分的氣液混合使氧氣的傳遞利用極大提高，特別適合高粘度培養(yǎng)基和對(duì)于溶氧要求高的產(chǎn)品。氣升罐可根據(jù)用戶要求設(shè)計(jì)內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)兩種，也可以衍生設(shè)計(jì)制造光照生物反應(yīng)器，廣泛應(yīng)用于光合細(xì)菌、藻類的培養(yǎng)。

氣升式發(fā)酵設(shè)備的工作原理是利用空氣噴嘴噴出高速的空氣，空氣以氣泡式分散于液體中，在通氣的一側(cè)，液體平均密度下降，在不通氣的一側(cè)，液體密度較大，因而產(chǎn)生與通氣側(cè)的液體產(chǎn)生密度差，從而形成發(fā)酵設(shè)備內(nèi)液體的環(huán)流。氣升式發(fā)酵設(shè)備有多種形式,，較常見(jiàn)的有內(nèi)循環(huán)管式，外循環(huán)管式、拉力筒式和垂直隔板式。外循環(huán)式的循環(huán)管設(shè)計(jì)在罐體外部，內(nèi)循環(huán)管是兩根，設(shè)計(jì)罐體內(nèi)部。在氣升式發(fā)酵設(shè)備中，循環(huán)管的高度一般不高于。罐內(nèi)液面不高于循環(huán)管出口，且不低于環(huán)流出口。氣升式發(fā)酵設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)是能耗低，液體中的煎切作用小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。在同樣的能耗下，其氧傳遞能力比機(jī)械攪拌是通氣發(fā)酵設(shè)備要高得多，廣泛用于大規(guī)模生產(chǎn)單細(xì)胞蛋白質(zhì)。但不適用于高黏度或含大量固體的培養(yǎng)液。

該設(shè)備的最主要特征是以靜態(tài)攪拌裝置代替了傳統(tǒng)的動(dòng)態(tài)攪拌裝置，并結(jié)合了氣升原理，因而具有下列特點(diǎn)：

1、與機(jī)械攪拌式發(fā)酵設(shè)備相比節(jié)電70%-80%，降低成本。

2、無(wú)菌操作可靠性高，該設(shè)備沒(méi)有動(dòng)密封裝置，無(wú)泄露，且設(shè)備內(nèi)無(wú)死區(qū)，滅菌，染雜菌的機(jī)會(huì)大幅度減少。

3、傳熱和傳氧效率高，可滿足各種好氧性微生物在任何地區(qū)和季節(jié)里的發(fā)酵生產(chǎn)。

4、提高產(chǎn)率、轉(zhuǎn)化率，設(shè)備機(jī)械剪切力對(duì)微生物的傷害小，加上溶氧充分、熱量移走及時(shí)，為微生物提供了一個(gè)良好的生長(zhǎng)環(huán)境，有效地促進(jìn)了新陳代謝，加速產(chǎn)品積累，使產(chǎn)品的產(chǎn)率和轉(zhuǎn)化率均有明顯提高。

5、容易實(shí)現(xiàn)大型化和自動(dòng)化，設(shè)備體積可從0。02m3到200m3，沒(méi)有制造、安裝、操作和維修困難。設(shè)備的控制因素比攪拌發(fā)酵設(shè)備少，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。

6、本設(shè)備具有工作噪音小，裝料系數(shù)高，基本不用維修等特點(diǎn)，設(shè)備投資比攪拌罐降低20%左右，另外，在不改變外形尺寸的情況下，可對(duì)原有機(jī)械攪拌罐進(jìn)行改造。