氣升式發酵罐
氣升式發酵罐
氣升式發酵罐(ALR)是應用最廣泛的生物反應設備。這類反應器具有結構簡單、不易染菌、溶氧效率高、能耗低等優點。
有多種類型,常見的有氣升環流式、鼓泡式、空氣噴射式等,生物工業已經大量應用的氣升式發酵罐有氣升內環流發酵罐、氣液雙噴射氣升環流發酵罐、設有多層分佈板的塔式氣升發酵罐。而鼓泡罐則是最原始的通氣發酵罐,當然鼓泡式反應器內沒有設置導流筒,故未控制液體的主體定向流動。
氣升式發酵罐原理
外循環式的循環管設計在罐體外部,內循環管是兩根,設計罐體內部。在氣升式發酵罐中,循環管的高度一般不高於,罐內液面不高於循環管出口,且不低於環流出口。氣升式發酵罐的優點是能耗低,液體中的剪切作用小,結構簡單。在同樣的能耗下,其氧傳遞能力比機械攪拌式通氣發酵罐要高得多。
(1)結構簡單,基本原理也不複雜,與帶攪拌槳的漿式反應器相比能耗較低
(3)與傳統的鼓泡塔相比,其可操作量的氣體和液體流速範圍大得多;
(4)供氣效率高,升氣管中通氣可大於鼓泡反應器進氣量,有利於好氧類反應;
(5)流化效果極佳,可以是固體顆粒,甚至較重的顆粒完全保持懸浮狀態。
(1)需要非常大的空氣吞吐量;
(2)相間混和接觸較差;
(3)當循環的有機體和操作條件發生變化時,底物、營養物和氧的量不能保持一致;
(4)混和與通氣是耦合問題,也即很難在不改變通氣的條件下改善混和狀況。
◆傳熱和傳氧效率高,可滿足各種好氧性微生物在任何地區和季節里的發酵生產。
◆容易實現大型化和自動化,設備體積可從0.02m3到200m3,沒有製造、安裝、操作和維修困難。設備的控制因素比攪拌罐少,容易實現自動化控制。
◆本設備具有工作噪音小,裝料係數高,基本不用維修等特點,設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,可對原有機械攪拌罐進行改造。