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200m3穀氨酸機械攪拌通風反應器設計依據

作者:發酵罐 時間:2018-04-13 13:40
200m 3 穀氨酸機械攪拌通風反應器設計依據 2.2.1 發酵罐的型式:機械攪拌通風發酵罐 ①高徑比:H/D=1.7-4.0 ②攪拌器:六彎葉渦輪攪拌器,D i :d i :L:B=20:15:5:4 ③攪拌器直徑:D i =D/3 ④攪拌器間距: 信息摘要:
200m 3 穀氨酸機械攪拌通風反應器設計依據 2.2.1 發酵罐 的型式:機械攪拌通風 發酵 罐 ①高徑比:H/D=1.7-4.0 ②攪拌器:六彎葉渦輪攪拌器,D i :d i :L:B=20:15:5:4 ③攪拌器直徑:D i =D/3 ④攪拌器間距:S=(0.95-1.05)D ⑤最下一組攪拌器與

200m3穀氨酸機械攪拌通風反應器設計依據

PH值對微生物發酵罐的四個影響要素

不鏽鋼儲罐、不鏽鋼發酵罐發酵過程中,pH值的變化取決於所用的菌種、培養基的成分和培養條件。培養基中的營養物質的代謝,是引起pH值變化的重要原因,發酵液的pH值變化乃是菌體產酸和產堿的代謝反應的綜合結果。

每一類微生物都有其最適的和能耐受的pH值範圍,大多數細菌生長的最適pH值為6.3~7.5,黴菌和酵母菌為3~6,放線菌為7~8。而且微生物生長階段和產物合成階段的最適pH值往往不一樣,需要根據實驗結果來確定。

①影響酶的活性,當pH值抑製菌體中某些酶的活性時,會阻礙菌體的新陳代謝;

②影響微生物細胞膜所帶電荷的狀態,改變細胞膜的通透性,影響微生物對營養物質的吸收及代謝產物的排泄;

③影響培養基中某些組分和中間代謝產物的離解,從而影響微生物對這些物質的利用;

④PH值不同,往往引起菌體代謝過程的不同,使代謝產物的質量和比例發生改變。

另外,pH值還會影響某些黴菌的形態。

為了確保發酵的順利進行,必須使其各個階段經常處於最適pH值範圍之內,這就需要在發酵過程中不斷地調節和控製pH值的變化。首先需要考慮和試驗發酵培養基的基礎配方,使它們有個適當的配比,使發酵過程中的pH值變化在合適的範圍內。如果達不到要求,還可在發酵過程中補加酸或堿。

過去是直接加人酸(如H2SO4)或堿(如 NaOH)來控製,現在常用的是以生理酸性物質(NH) 4SO4和生理堿性物質氨水來控製,它們不僅可以調節pH值,還可以補充氮源。當發酵液的pH值和氨氮含量都偏低時,補加氨水,就可達到調節pH和補充氨氮的目的;反之,pH值較高,氨氮含量又低時,就補加(NH) 4SO4。

此外,用補料的方式來調節pH值也比較有效。這種方法,既可以達到穩定pH值的目的,又可以不斷補充營養物質。最成功的例子就是青黴素發酵的補料工藝,利用控製葡萄糖的補加速率來控製pH值的變化,其青黴素產量比用恒定的加糖速率和加酸或堿來控製pH值的產量高25%。

目前已試製成功適合於發酵過程監測pH值的電極,能連續測定並記錄pH值的變化,將信號輸人pH值控製器來指令加糖、加酸或加堿,使發酵液的pH值控製在預定的數值。

 

200m3穀氨酸機械攪拌通風反應器設計依據

200m3穀氨酸機械攪拌通風反應器設計依據

2.2.1 發酵罐的型式:機械攪拌通風發酵

①高徑比:H/D=1.7-4.0

②攪拌器:六彎葉渦輪攪拌器,Di:di:L:B=20:15:5:4

③攪拌器直徑:Di=D/3

④攪拌器間距:S=(0.95-1.05)D

⑤最下一組攪拌器與罐底的距離:C=(0.8-1.0)D

⑥擋板寬度:B=0.1D,當采用列管式冷卻時,可用列管冷卻代替擋板

2.2.2 發酵罐的用途

用於穀氨酸生產的發酵罐,有關設計參數如下:

①裝料係數:種子罐0.50-0.65

發酵罐0.65-0.8

②發酵液物性參數:密度1080kg/m3

粘度2.0×10-3N.s/m2

導熱係數0.621W/m.℃

比熱4.174kJ/kg.℃

③高峰期發酵熱3-3.5×104kJ/h.m3

④溶氧係數:種子罐5-7×10-6molO2/ml.min.atm

發酵罐6-9×10-6molO2/ml.min.atm

⑤標準空氣通風量:種子罐0.4-0.6vvm

發酵罐0.2-0.4vvm

2.2.3 冷卻水及冷卻裝置

冷卻水:地下水18-20℃

冷卻水出口溫度:23-26℃

發酵溫度:32-33℃

冷卻裝置:種子罐用夾套式冷卻,發酵罐用列管冷卻。

2.2.4 設計壓力

罐內0.4MPa;夾套0.25 MPa

發酵罐主要由罐體、冷卻列管,以及鍋爐給水泵攪拌裝置,傳動裝置,軸封裝置,人孔和其它的一些附件組成。這次設計就是要對200M3通風發酵罐的幾何尺寸進行計算;考慮壓力,溫度,腐蝕因素,選擇罐體材料,確定罐體外形、罐體和封頭的壁厚;根據發酵微生物產生的發酵熱、發酵罐的裝液量、冷卻方式等進行冷卻裝置的設計、計算;根據上麵的一係列計算選擇適合的攪拌裝置,傳動裝置,和人孔等一些附件的確定,完成整個裝備圖,完成這次設計。

 

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