连云港二手发酵罐 创源

　从防止发酵罐污染的角度考虑，整个发酵罐罐体应保证无渗漏、积料、死角。现代的生物制品发酵罐罐体大都采用316L不锈钢制成，采用电抛光或化学抛光，有的发酵罐内外都作了镜面抛光，同制品接触而的光洁度小于0.3μ。高光洁度使得罐体更容易清洁，减低了污染几率。罐体小于10L的实验规模发酵罐一般用硬质化学玻璃制作，以适台观察。



　　为了获得较好的搅拌混合和溶解氧(DO)的效果，用于培养细胞的罐体其高径比(H/D，H为罐高，D为罐直径)一般在2～3。在培养细菌时，由于细菌较终生长密度很大，为防止产生沉淀提高溶氧量，通常采用高转速，高径比2.5～3，罐体瘦长，由于搅拌速度较高，为防止形成漩涡，在罐体壁上常装有档板(buffer)。在培养动物细胞时，由于细胞对搅拌的剪切力敏感，搅拌速度一般较低，因此其高径比一般采用1～1.5，以便增大气液接触面。



　　由于无菌培养的要求，50L以上的发酵罐一般都配有在位灭菌系统(SIP)，所以发酵罐的罐体还需符合压力容器的有关规定，如壁厚、材料、连接件、安全装置等，发酵罐所使用的压力表因需同制品接触必须采用卫生型隔膜式接头。



　　在纯蒸汽灭菌操作过程中，人员离罐体很近，必须具备可靠的安全装置，一些发酵罐采用爆破片作为过压保护装置，安全可靠但价格高，一但过压爆破只有更新。另一些发酵罐采用可复位的安全释放阀，可重复使用但易污染系统。生产型的发酵罐系统应考虑是否符台生物制品工业大规模安全规范。



发酵罐搅拌系统

　　发酵罐的搅拌系统多种多样，是各生产商努力研究的重点。首要作用是发酵液通过搅拌流动，增加气液交换的机会以提高溶氧值，其次使发酵液充分混和，并使液体中的固形物料保持均匀的悬浮状态，有利于营养物质的吸收和代谢物的分散。



　　各类发酵罐的搅拌侧重不同，搅拌器可以使被搅拌的液体产生轴向流动和径向流动，不同的叶桨所产生的液体流向差别很大。在培养微生物的发酵罐内多采用圆盘涡轮搅拌器，它有平叶式、弯叶式和箭叶式三种，叶片数量一般为六个，少至三个，多至八个。



　　当采用底部进气时，搅拌器打碎空气气泡，使大气泡分散成较小的气泡，增加气一液接触界面，以提高氧的传质速率。就粉碎气泡的能力作比较，平叶搅拌器大于弯叶搅拌器，弯叶搅拌器大于箭叶搅拌器，但其翻动流体的能力则与上述情况相反。为了使发酵液充分地被搅动，根据发酵罐的容积，在同一搅拌轴上常配置多个搅拌叶桨，三层搅拌桨是常用的方法。



　　在培养细胞时，一般倾向于采用较大的倾斜桨叶搅拌器或船舶推进桨式搅拌器，特别在采用微载体培养时更是如此，它可在较低的搅拌转速下使载体悬浮。此类叶桨多采用三叶、45°倾角，它具有较好的使溶液上下翻动的能力。



　　近年的各类先进发酵罐都安装了磁偶台直流电机，采用磁偶台使得罐体内外没有了直接的轴连接，进一步减小了污染几率。采用直流电机，可以实现无级变速，这对于动物细胞的培养尤其重要，慢速的起停减小了对细胞的伤害。



　　对于一些较大的发酵罐系统，由于功率需要，多采用变频交流电机控制转速。细菌培养罐转速大多为50-1000rpm，细胞培养罐多为10-300rpm。大多数的发酵罐搅拌电机都安装在罐体轴线上，位于**部的居多，但由于搅拌电机和顶盖的重量加大，必需增加一套顶盖提升系统，搅拌轴一般从罐**伸人罐内，但对容积很大的大型发酵罐，也可采用下伸轴(即搅拌电机安装于罐底)，下伸轴式装置可使发酵罐重心降低，轴的长度缩短，稳定性提高。发酵罐操作面的传动嗓音也可大为降低。而且罐顶空间可充分用来安装其它部件。



　　一些中小型的发酵罐为了省去罐体顶盖提升系统也采用了下伸轴，但是下伸轴的使用，对轴封的要求更为严格，不易清洁，检修也增加了一些难度。有的发酵罐采用了偏心安装转轴(即叶轮不在罐体轴线上)的方式，可以有效地避免产生漩涡和底部沉积，但其缺点同前，而且不利于溶液的上下翻滚。



　　此外还有一类特殊的搅拌方式，它采用上下震动的方式来混台溶液，多用于细菌培养发酵罐。

常规搅拌罐：常规搅拌罐也叫单层搅拌桶，单层搅拌罐结构较为简单，只用于普通的搅拌和储存使用。

发酵罐液位计的作用是观察外筒的水位高低，一般用玻璃管式液位计。

酵母菌属于兼性厌氧性性生物，菌丝在进行物质代谢的同时伴随着能量代谢的进行。所以在菌丝的整个生长过程中都应有一定的氧通气量。有些物料的粘度不大，如果进行机械搅拌，效果不是很理想，而且搅拌器的会增加成本。

好氧发酵罐与厌氧发酵罐的应用
发酵是指微生物分解**物质的过程。就是将复杂的**化合物在微生物的作用下分解成比较简单的物质。发酵设备指工业上用来进行微生物发酵的装置。

好氧型发酵罐是发酵生产中较主要的设备,是按照发酵过程的工艺要求,保证和控制各种生化反应条件(T,P,O2,防止杂菌污染),以促进微生物的新陈代谢,使之能在低消耗下获得较高的产量的一种设备。

由于好氧型发酵罐在发酵时采用的菌种不同、产物不同或发酵类型不同，培养或发酵条件也就各不相同。因此，需要根据发酵过程的特点和要求来设计和选择不同结构和形式的好氧型发酵罐。

微生物有好氧和厌氧两大类，培养这两大类微生物的发酵罐有很大的区别。相应地发酵罐可分为以下两种：

1、好氧发酵罐：

氨基酸、**酸、酶制剂、抗生素和单细胞蛋白均由此方法制得。在生产过程中需通入无菌空气，因此其设备的结构要比厌氧发酵复杂些。

生产上根据高温好氧发酵罐通风和搅拌方式的不同可将其分为四类：机械搅拌式通风高温好氧发酵罐、自吸式高温好氧发酵罐、气升式高温好氧发酵罐和塔式高温好氧发酵罐。

2、厌氧发酵罐

厌氧发酵也称静止培养，因其不需供氧，所以设备和工艺都较好氧发酵简单。严格的厌氧液体深层发酵的主要特色是排除高温好氧发酵罐中的氧。罐内的发酵液应尽量装满，以便减少上层气相的影响，有时还需充人非氧气体。高温好氧发酵罐的排气口要安装水封装置，培养基应预先还原。

高温好氧发酵罐的结构型式

发酵过程可以通过固体培养和深层浸没培养完成，从生产分为间隙分批、半连续和连续发酵等，但是工业化大规模的发酵过程，则以通气纯种深层液体培养为主。

通气纯种培养的高温好氧发酵罐型式有标准式高温好氧发酵罐、自吸式高温好氧发酵罐、气升式高温好氧发酵罐、喷射式叶轮高温好氧发酵罐、外循环高温好氧发酵罐和多孔板塔式高温好氧发酵罐等。

自吸式高温好氧发酵罐系通过高温好氧发酵罐内叶轮的高速转动，引成真空将空气吸入罐内，由于叶轮转动产生的真空，其吸入压头和空气流量有一定限制，因而适用于对通气量要求不高的发酵品种。