- 1、本文档共152页,可阅读全部内容。
- 2、原创力文档(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
- 5、该文档为VIP文档,如果想要下载,成为VIP会员后,下载免费。
- 6、成为VIP后,下载本文档将扣除1次下载权益。下载后,不支持退款、换文档。如有疑问请联系我们。
- 7、成为VIP后,您将拥有八大权益,权益包括:VIP文档下载权益、阅读免打扰、文档格式转换、高级专利检索、专属身份标志、高级客服、多端互通、版权登记。
- 8、VIP文档为合作方或网友上传,每下载1次, 网站将根据用户上传文档的质量评分、类型等,对文档贡献者给予高额补贴、流量扶持。如果你也想贡献VIP文档。上传文档
第六章生物反应器结构与设计计算
由生物细胞或生物体组成参与的生产过程可统称为生物反应过程,利用生物催化剂进行反应的生物反
应器在生产过程中,具有重要的作用,是实现生物技术产品产业化的关键设备,是连接原料和产物的桥梁。
在生物反应过程中,若采用活细胞(包括微生物、动植物细胞)为生物催化剂,称为发酵过程或细胞培养
过程。采用游离或固定化酶,则称为酶反应过程。按照生物反应过程所使用的生物催化剂不同,生物反应
器可分为酶反应器和细胞生物反应器。根据反应器所需的能量的输入方式,微生物细胞反应器可以分为:
通过机械搅拌输入能量的机械式、利用气体喷射动能的气生式和利用泵对液体的喷射作用而使液体循环的
生物反应器等。
自上一世纪四十年代,青霉素大规模生产以来,出现了结构多异,性能和用途不同的多类生物反应器。
为配合生物加工过程,工艺条件需要对生物反应器的结构进行设计和计算,以获得较高的产率和规模化生
产。
一个良好的生物反应器应满足下列要求:)结构严密,经得起蒸汽的反复灭菌,内壁光滑,耐腐蚀性
1
能好,以利于灭菌彻底和减小金属离子对生物反应的影响;)有良好的气液固接触和混合性能和高效的
2--
热量、质量、动量传递性能;)在保持生物反应要求的前提下,降低能耗;)有良好的热量交换性能,
34
以维持生物反应最适温度;)有可行的管路比例和仪表控制,适用于灭菌操作和自动化控制。
5
第一节机械搅拌式生物反应器
机械搅拌式生物反应器是发酵工厂最常用的类型之一。它是利用机械搅拌器的作用,使空气和醪液充
分混合,促使氧在醪液中溶解,以保证供给微生物生长繁殖、发酵和代谢产物所需要的氧气。
一、机械搅拌式生物反应器的结构
机械搅拌通风发酵罐主要有罐体、搅拌器、挡板、轴封、空气分布器、传动装置、冷却管、消泡器、
人孔、视镜等。下面做简要的介绍。
1.罐体
罐体由圆筒体和椭圆形或碟形封头焊接而成,材料以不锈钢为好。为满足工艺要求,罐体必须能承受
一定压力和温度,通常要求耐受℃和(绝压)。罐壁厚度取决于罐径、材料及耐受的压强。
1300.25MPa
2.搅拌器和挡板
为了强化轴向混合,可采用蜗轮式和推进式叶轮共用的搅拌系统。为了拆装方便,大型搅拌叶轮可做
成两半型,用螺栓联成整体装配于搅拌轴上。
搅拌的主要作用是混合和传质,即使通入的空气分散气泡并与发酵液充分混合,使气泡破碎以增大气-液
接触界面,以获得所需要的氧传递速率,并使生物细胞悬浮分散于发酵体系中,以维持适当的气-液-固
(细胞)三相的混合与质量传递,同时强化传热过程。为实现这些目的,搅拌器的设计应使发酵液有足够
的径向流动和适度的轴向运动。
搅拌器大多采用涡轮式。涡轮式搅拌器具有结构简单、传递能量高、溶氧速率高等优点,但存在的缺
点是轴向混合差,搅拌强度随着与搅拌轴距增大而减弱,故当培养液较粘稠时,混合效果就下降。常用的
涡轮式搅拌器的叶片有平叶式、弯叶式、箭叶式三种,叶片数一般为六个,也有四个或八个。如图所
6-1
示。
发酵罐内设挡板的作用是防止液面中央形成旋涡流动,增强湍动和溶氧传质。通常设块挡板,其
4-6
宽度为0.1-0.12D,达到全挡板条件。全挡板条件是达到消除液面旋涡的最低条件。在一定的转速下面增加
罐内附件而轴功率保持不变。此条件与挡板数,与挡板宽度与罐径之比有关。
ZWD
()
您可能关注的文档
- 自考财务管理学知识点(00067).pdf
- 维也纳酒店消防应急预案模板.pdf
- 管理会计英文试题及答案.pdf
- 西方情人节中英文介绍.pdf
- 给水管道水压试验方法及灌水试验.pdf
- 连云港市小学语文三年级读写大赛试卷及答案.pdf
- 超前水平钻孔加深炮眼技术交底.pdf
- 行政人员绩效考核内容.pdf
- 解三角形解答题第2问中范围问题—高三数学难题题型示例.pdf
- 通信工程专业培养方案.pdf
- 10《那一年,面包飘香》教案.docx
- 13 花钟 教学设计-2023-2024学年三年级下册语文统编版.docx
- 2024-2025学年中职学校心理健康教育与霸凌预防的设计.docx
- 2024-2025学年中职生反思与行动的反霸凌教学设计.docx
- 2023-2024学年人教版小学数学一年级上册5.docx
- 4.1.1 线段、射线、直线 教学设计 2024-2025学年北师大版七年级数学上册.docx
- 川教版(2024)三年级上册 2.2在线导航选路线 教案.docx
- Unit 8 Dolls (教学设计)-2024-2025学年译林版(三起)英语四年级上册.docx
- 高一上学期体育与健康人教版 “贪吃蛇”耐久跑 教案.docx
- 第1课时 亿以内数的认识(教学设计)-2024-2025学年四年级上册数学人教版.docx
文档评论(0)