工业生物三联发酵罐原理

梁山鸿达二手化工制药设备有限公司

罐体灭菌前务必检查其中液面高度，要求所有的电都没于液面以下。
2)． 打开发酵罐电源前务必检查冷却水是否已打开，温度探头是否已插入槽中，否则会烧坏加热电路。
3)． 发酵过程中一定要保持工作台的清洁，用过的培养瓶及其它物品及时清理，因故溅出的酸碱液或水应立即擦干。
4)． 对罐体安装，拆卸和灭菌时要特别小心pH电和罐体的易损又昂贵部件。发酵罐广泛应用于饮料、化工、食品、乳品、佐料、酿酒、制药等行业，起发酵作用。发酵罐的组成部件包括：罐体主要用来培养发酵各种菌体，密封性要好（防止菌体被污染），罐体当中有搅拌浆，用于发酵过程当中不停的搅拌；底部有通气的Sparger，用来通入菌体生长所需要的空气或氧气 ，罐体的盘上有控制传感器，常用的有pH电和DO电，用来监测发酵过程中发酵液pH和DO的变化；控制器用来显示和控制发酵条件。根据发酵罐的设备分为机械搅拌通风发酵罐和非机械搅拌通风发酵罐；根据微生物的生长代谢需要分为好气型发酵罐和厌气型发酵灌。
实验室规模的发酵罐一般为每个反应容器配置四路蠕动泵，一般选用固定转速型蠕动泵OEM产品，控制系统通过控制蠕动泵启停时间控制添加量，典型产品是兰格的G*&TH15-12-A。其中两路蠕动泵添加酸、碱：控制系统通过PH值监测、添加酸或碱的闭环控制，将反应环境的PH值控制在设定目标值。
一路蠕动泵添加消泡剂：控制系统通过泡沫监测、添加消泡剂的闭环控制，将反应环境的泡沫量控制在设定目标值。
另一路蠕动泵则添加培养基：控制系统通过营养水平监测、添加营养试剂的闭环控制，将反应环境的营养水平控制在设定目标值。
实验室小型发酵罐发酵实验时的挑战
在进行发酵罐发酵试验时，发酵培养基是供菌种生长、繁殖和合成产物之用。它既要使种子接种后能迅速生长，达到一定的菌丝浓度，又要使长好的菌体能迅速合成需产物。因此，要求发酵培养基的组成应丰富、，碳、氮源要注意和迟效的互相搭配，少用营养，多加迟效营养;还要考虑适当的碳氮比，加缓冲剂稳定pH值;并且还要有菌体生长所需的生长因子和产物合成所需要的元素、前体和促进剂等。除有菌体生长所必需的元素和化合物外，还要有产物所需的特定元素、前体和促进剂等。但若因生长和生物合成产物需要的总的碳源、氮源、磷源等的浓度太高，或生长和合成两阶段各需的条件要求不同时，则可考虑培养基用分批补料来加以满足。

发酵工程实验室的公用设施
发酵实验室的有效运转需要许多必要的公用设施来供应空气、蒸汽、水、电、煤气等。所需设施的程度取决于发酵研究的规模及其对设施的要求。对于的发酵实验室，所有的设施应能全天供应；对于较小的或多用途实验室，由于一般仅安装少数几个简单的发酵罐，则无须要求很高的公用设施。
空气在发酵实验室中具有多种用途，例如用于发酵罐的通风、水力高压灭菌锅的操作和气体分析仪器的校准。
实验室发酵罐如果没有直接安装空气供应装置，而且置于没有空气供应的实验室中，则可购买与发酵罐相配套的空气泵以向罐中供应空气。隔膜泵是一种较为理想的泵，其容量变化很大，应根据罐的需求来购置。泵必须是无油的，并适合长期连续的使用。隔膜泵较便宜，如果仅需要对1～2个罐供气是可选用的。较大的发酵罐需要的空气供应装置，这种情况下应购买空气压缩机。所选压缩机的类型及尺寸取决于实验室的情况。压缩机应能满足实验室当前和未来发展的需要。
发酵过程需向发酵罐中不断供给无杂质无菌的洁净空气，因此所用的空气压缩机必须是无油装置。但应注意有些声称产生无油空气的压缩机，并不是真正的无油压缩机。即使在正常运转时，也要防止油进入系统而导致管路及发酵液的污染。如果已安装了这类系统，在压缩机下游的空气管路必须有可靠的保护性过滤器，过滤器应该定期清洗、维修。

该设备可广泛用于抗生素、氨基酸、酶制剂、维生素、**酸等好氧性发酵过程。在化工方面可用于气-液、气-液-固反应过程。在环保方面可用于污水处理。目前该设备在国内用于谷氨酸、抗生素、黄原胶、糖化酶、柠檬酸生产，设备体积已达到140m3，投入使用后了非常显著的经济效益。发酵所必须的空气在静态混合元件内外上下流动，带动发酵液循环，促进气-液充分混合。发酵罐产业在迅速发展，以生物发酵罐作为**的产品逐渐改变了传统高污染、高耗能的生产模式，并将发酵技术和现代生物技术相结合。据了解，生物发酵罐是用来进行微生物发酵的装置，它可通过优化微生物的发酵条件来提高发酵效率。根据所培养微生物的好氧和厌氧性，发酵罐可分为好氧型与厌氧型。
生物发酵罐的罐体尺寸通常从50L到5000L不等，可以根据使用者的要求立定制。一般生物发酵罐都是立式的，带有标准的夹套，以及平圆的涡轮搅拌装置。生物发酵罐一般都采用不锈钢316L材质，也有时候采用304材质。
生物发酵罐采用的设计压力一般有通常形式的，如果有要求，可以按照要求作出的设计。通常情况下，内筒的设计压力是0.25MPA，夹套设计的压力则在0.33Mpa。生物发酵罐一般都是表面机械抛光，ra小于等于0.35，表面上下封头采用抛光操作。内筒内部采用的亚光处理。

发酵罐是利用微生物在发酵过程中生长、繁殖和形成产品的外部环境装置，其广泛应用于化工、生物工程、酿造等行业，其能够提供温度、可控的温度、压力，并且能够提供良好的搅拌条件。但是现有技术中的发酵罐因搅拌效果不好，导致发酵不均一，发酵水平不高，生产效率低下。目前，在生物工程生产时，经常会使用到发酵罐进行发酵工序的操作。现在市面上的发酵罐大多采用罐内盘管冷却技术，效果出众，但是在中型或大型的生物发酵或者是环境温度过高时，罐内盘管冷却技术的控温就会出现误差，不够。而保持恒定的温度、控温对生物发酵来说是十分重要的，控温不就会导致生物发酵工序失败，生成过多副产品，影响生产效率，造成大的损失。因此，有必要对现有的生物工程设备进行改进，使其能够有效地对中型、大型或在环境温度过高时的生物发酵过程进行的控温，保证发酵工序的正常进行，提高生产效率。一种生物实验发酵罐，其特征在于：包括有外壳，所述外壳内部设置有发酵仓，所述发酵仓与外壳之间设置有空腔，所述空腔上设置有进水口和出水口，所述进水口上连有冷却装置，所述冷却装置上连有水泵，所述水泵与出水口连接，所述发酵仓内部设置有转轴，所述转轴贯穿外壳底部设置，所述转轴上设置有搅拌叶片和电机，所述电机上连有太阳能电池板，所述发酵仓底部连有循环泵，所述发酵仓部设置有循环喷嘴，所述循环喷嘴与循环泵相连，所述发酵仓上设置有温度传感器，所述温度传感器上连有微处理器，所述微处理器与制冷装置连接。
通气系统：液体深层通气；玻璃转子流量计显示，压力表显，手动阀门调节流量；配备不锈钢外壳的德国sartorius除菌过滤器，过滤精度0.01μm；需外源压缩空气，配备优除水稳压装置，持续稳定供气；可选配质量流量控制器自动控制空气流量。
温度控制：在线检测，数字化设定，自动/手动控制；Pt-100温度探头和数字式温度仪表；内置电加热装置与外源冷却水自动控制温度
溶氧(DO)：在线检测，范围0-或0-200%；进口DO电，可高温蒸汽消毒。补料控制：标配1路蠕动泵时间比例流加补料，流加量累积显示、记录。