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轴芯通气喷气助力式搅拌发酵罐简析


2008年中国发酵罐行业发展迅速,产品产出持续扩张,国家产业政策鼓励发酵罐产业向高技术产品方向发展,国内企业新增投资项目投资逐渐增多。投资者对发酵罐行业的关注越来越密切,这使得发酵罐行业的发展研究需求增大。2009-2012年是中国发酵罐行业发展的关键时期,一批国家重大工程项目陆续开工建设,对发酵罐行业需求市场必将产生极大的拉动作用。本文通过分析传统发酵罐存在的问题及原因,针对性的研究了解决的方法,并成功设计出一种新型发酵罐----轴芯通气喷气助力式搅拌发酵罐。

    一、背景:

    二十一世纪是以生物工程技术为先导的世纪,发酵工程是生物技术产业化的基础。生物反应宏观动力学是发酵过程优化的基础,而生物反应器是发酵过程的外部环境,它同样影响发酵过程的效率与优化。

    近年来,中国发酵设备行业发展迅速,产品产出持续扩张,国家产业政策鼓励发酵罐产业向高技术产品方向发展,国内企业新增投资项目投资逐渐增多。投资者对发酵罐行业的关注越来越密切,这使得发酵罐行业的发展研究需求增大。

    仅2007年1-8月,医药工业累计实现现价工业生产总值4328.18亿元,比去年同期3471.06亿元增长24.69%。

    二、提出问题:

    发酵设备是生物工程技术中的关键设备,它对于科研向生产的转化有着重要意义;同样在生产过程----发酵过程中决定着生产原料成本,产出质量,能耗大小,设备寿命的大小高低。以生物发酵罐为例:近年来,生物发酵工程的生产品种和规模飞速发展,抗生素、保健品、饮料添加剂、农用生物制品的生产广泛采用了生物发酵技术,单台发酵罐的体积已达到300~400立方米。但是,生物发酵设备是一类高能耗的生产装置,发酵供氧需通过搅拌和通入无菌空气来达到,培养基消毒加热需使用大量蒸汽,发酵过程中产生的热量需通过低温水和循环水带走。据统计,目前我国的发酵装置中,动力费用约占发酵液成本的25%~40%。

    传统的发酵设备普遍存在着相对能耗大、溶氧率低、底物转化率低、设备寿命短等缺点。尤其随着水资源的日趋紧张,电力、煤炭、石油等燃料价格不断上升,解决生物发酵成本的问题已经变得刻不容缓。

    经过长期的研究与工业实践,分析存在问题的原因,针对性的研究了解决的方法,并成功设计出一种新型发酵罐----轴芯通气喷气助力式搅拌发酵罐。

    三、原因分析:

    发酵设备中通气搅拌发酵设备被广泛应用,其原理是大多数产物在生长过程中耗用大量的氧。这样就需要在过程中提供充足的氧气并与之充分混合接触。发酵设备中通入压缩空气和设置搅拌装置即为达到此目的。而产物的质量与产量(生产单位)同样受到通气和搅拌的影响。(同样还有培养基、消毒灭菌、操作、种子质量系统的影响)。另外,通入空气实际利用率由于其难溶性等也受到影响。

 



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