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        新聞動態

        怎么樣來評估發酵罐的溶氧效果

        發布日期:[2022-03-10] 點擊率:

        在好氧微生物液態發酵中,溶氧的控制至關重要,那么我們就有必要掌握微生物的氧氣需求。而發酵罐的溶氧效果受到攪拌槳葉的影響,那么生物發酵罐如何配備攪拌槳。接下來由賽德齊瑞發酵罐廠家作個詳細的介紹

        首先我們了解怎么樣來評估發酵罐的溶氧效果呢?通過公式可以看出,我們提高氧傳遞速度的方法有以下幾種:①提高KLα②提高C*③降低C。

        提高C*的方法:在空氣中通入純氧氣,適當增加罐壓,降低溫度。

        提高KLα的方法:由KLα的經驗公式可以看出,KLα的大小受攪拌功率Pg,通氣線速度Vs,常數:k,α β 幾個因素影響。

        而往往發酵罐定死,設備攪拌功率,通氣速度也基本上定下,我們很難去操控,另外并不是通氣速度越高越好,我們還需要考慮通氣速率和攪拌速度的配合問題。

        今天我們主要來認識一下發酵罐攪拌槳葉都有什么類型,不同的攪拌槳的特點,以及發酵罐在配置攪拌槳的時候應該怎么配備。

        生物發酵罐


        發酵罐攪拌系統的一般要求

        發酵罐的攪拌槳的尺寸并不是隨意設定的,而是根據相關計算,最終確定的。攪拌槳的作用主要有:打碎空氣氣泡,增加溶解氧,加快物料的混合以實現物料傳遞,熱量傳遞。在此僅分享攪拌槳在空氣傳遞過程中的作用和效果。

        a、最下層攪拌器離罐底的高度一般是槳葉直徑D3,且不能<0.8D3

        b、最下層槳與空氣分布器的距離沒有明確的規定,設計時通常放在最下層槳和罐底之間。

        c、罐內各層攪拌器的間距可以取2~3倍的槳徑,耗氧高的間距可以取2,通常的取3就可以了。

        d、空氣分布器:空氣分布器分單管式和環形管式,單管式空氣分布器開口超下,位于罐底正中央,距離罐底一般在40mm,此距離可根據情況調整。環形管式空氣分布器直徑D6=0.8D3(攪拌器直徑)時效果最好,噴孔直徑為5-8mm,開口一般向下,空氣噴孔總面積為1-1.2倍通氣管面積。關于兩者選擇的問題:當通氣量較小時,可以選環形多孔分布器,這樣可以有效提高空氣的分布效果,但是當發酵菌種為高好氧菌株,通氣量較大時,通入的空氣主要靠攪拌槳來打碎,多孔分布器并不能體現出他的優勢,反而具有一定的缺點:物料容易堵塞氣孔,造成空氣阻力損失,并增加染菌風險。

        e、發酵罐攪拌器直徑D3=1/3D4

        f、擋板,擋板能改變液體的流向,使得發酵液由徑向流變為軸向流,促進液體激烈翻動,增加溶氧;防止攪拌過程中漩渦的產生,避免攪拌器起不到攪拌作用。擋板的寬度D1=0.1D4(發酵罐直徑),擋板離發酵罐內壁的距離W=(1/8-1/5)D1。


        攪拌槳葉的類型及應用

        攪拌器主要有軸向式(圓盤渦輪)、徑向式(槳式)。

        攪拌器的分類:

        發酵罐中常用的是圓盤渦輪式攪拌槳,屬于徑流攪拌槳。圓盤渦輪式攪拌槳將液體分成上下兩個系統,在靠近槳葉和遠離槳葉的地方形成富氧區和貧氧區,不利用系統的混勻和氧氣的傳遞,因此軸流式槳葉被廣泛應用起來。軸流式攪拌槳能夠彌補圓盤渦輪式攪拌槳的不足,提高溶氧效果,而單獨使用軸流式槳葉也會存在液面翻騰較為嚴重,發酵液裝液量較低,容易新城液泛等現象的缺點。

        因此,目前一般將兩種類型的槳葉配合使用:下層選用圓盤渦輪式槳葉,可以將上升氣流打斷,起到破碎氣泡的作用,上面兩層采用槳葉軸流式,可以增加設備的傳氧系數。底層用渦輪平葉,中間用渦輪箭葉,上層用軸流式,可以在提高溶氧的同時降低功率。不同的攪拌槳葉的組合需要經過試驗進行確定。


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