生物發酵罐有(you)哪些(xie)部件組成(cheng)？

生物發酵罐通(tong)常由以(yi)下部(bu)件組成(cheng)：

罐(guan)體

- 材(cai)質：壹般(ban)采(cai)用(yong)不(bu)銹鋼(gang)材(cai)料(liao)，如(ru)304、316L等(deng)，具有(you)良好的(de)耐(nai)腐蝕性(xing)、密(mi)封性(xing)和(he)可(ke)靠(kao)性(xing)，可(ke)保(bao)證(zheng)發酵過程(cheng)不(bu)受外界汙染.

- 結(jie)構(gou)：通(tong)常為立(li)式(shi)圓(yuan)筒形(xing)，上平蓋(gai)、下橢(tuo)圓(yuan)封頭(tou)，由(you)筒體(ti)及(ji)封頭(tou)焊接或法(fa)蘭連(lian)接而成(cheng)，罐(guan)頂裝(zhuang)有(you)視(shi)鏡(jing)及(ji)燈(deng)鏡(jing)，方便觀察(cha)罐(guan)內發酵狀態(tai)，罐身上(shang)有(you)各種接管，如(ru)進料(liao)管、補(bu)料(liao)管、排氣(qi)管、接種管、冷(leng)卻(que)水進出(chu)管(guan)、進空氣管、取(qu)樣管、溫(wen)度計(ji)管(guan)和(he)測(ce)控(kong)儀(yi)表(biao)接口等(deng).

攪(jiao)拌裝(zhuang)置

- 電(dian)動機：為攪拌(ban)提供動力(li)，其輸入(ru)功率取(qu)決於(yu)攪拌槳形式(shi)和(he)其他(ta)發酵罐部(bu)件(jian).

- 傳(chuan)動裝(zhuang)置：將電(dian)動機的(de)動力(li)傳遞給攪拌軸，常見(jian)的(de)有(you)三(san)角皮(pi)帶傳(chuan)動、圓(yuan)柱(zhu)或螺(luo)旋(xuan)圓(yuan)錐(zhui)齒(chi)輪減(jian)速裝(zhuang)置等(deng).

- 攪(jiao)拌軸(zhou)：連接攪拌(ban)槳和傳動裝(zhuang)置，帶動攪拌(ban)槳旋轉.

- 攪(jiao)拌槳：常見(jian)的(de)有(you)軸(zhou)向(xiang)式(shi)攪(jiao)拌器（如(ru)槳葉式(shi)、螺(luo)旋槳式(shi)）和(he)徑(jing)向(xiang)式(shi)攪(jiao)拌器（如(ru)平直(zhi)葉、彎(wan)葉(ye)、箭葉的(de)渦輪式(shi)攪(jiao)拌器），其作用(yong)是(shi)使罐(guan)內物料(liao)混合均(jun)勻(yun)，液體(ti)中(zhong)的(de)固形物(wu)保(bao)持懸浮(fu)狀(zhuang)態(tai)，有(you)利(li)於固體和(he)營(ying)養(yang)物質(zhi)充(chong)分(fen)接觸，便於營(ying)養(yang)吸收(shou)，同(tong)時(shi)還能迅速分散(san)氣泡(pao)，增(zeng)加(jia)溶解氧(yang).

- 擋板(ban)：壹般(ban)安(an)裝(zhuang)在(zai)罐(guan)體(ti)內(nei)壁(bi)，寬度為發酵罐直(zhi)徑(jing)的(de)10%~12%，其作用(yong)是(shi)改(gai)變液(ye)流的(de)方(fang)向(xiang)，由(you)徑(jing)向(xiang)流改(gai)為軸向(xiang)流，促(cu)使液(ye)體劇烈翻動，增(zeng)加(jia)混合、傳(chuan)熱和(he)傳質效(xiao)率，提高(gao)溶解氧(yang).

溫(wen)度控(kong)制系統(tong)

- 溫(wen)度傳感(gan)器：實時(shi)監(jian)測(ce)發酵罐內(nei)的(de)溫(wen)度，並將溫(wen)度信號(hao)反饋(kui)給控(kong)制器.

- 恒(heng)溫(wen)設備(bei)：根據(ju)溫(wen)度傳感(gan)器的(de)反饋(kui)信號(hao)，通過(guo)加(jia)熱或(huo)冷卻的(de)方(fang)式(shi)調節發酵罐內(nei)的(de)溫(wen)度，使其保(bao)持在(zai)設定的(de)範(fan)圍內(nei)，常見(jian)的(de)恒(heng)溫(wen)設備(bei)有(you)熱水(shui)循環系(xi)統(tong)、電(dian)加(jia)熱管(guan)、冷卻夾(jia)套、豎式(shi)蛇(she)管或豎式(shi)列(lie)管換熱裝(zhuang)置等(deng).

pH控(kong)制系統(tong)

- pH傳(chuan)感(gan)器：用(yong)於(yu)實時(shi)監(jian)測(ce)發酵罐內(nei)發酵液的(de)酸(suan)堿度，並將pH值(zhi)信號(hao)傳輸給控(kong)制器.

- 控(kong)制裝(zhuang)置：根據(ju)pH傳(chuan)感(gan)器的(de)反饋(kui)信號(hao)，自(zi)動調節加入(ru)發酵罐內(nei)的(de)酸(suan)液或堿液(ye)的(de)量(liang)，以維持發酵液的(de)pH值(zhi)在(zai)適(shi)宜(yi)微(wei)生物生長和(he)代(dai)謝(xie)的(de)範(fan)圍內(nei).

氧(yang)氣(qi)供(gong)應系(xi)統(tong)

- 空氣壓縮機(ji)：為發酵罐提供無(wu)菌(jun)空氣，滿足(zu)微生物發酵過程(cheng)中(zhong)對(dui)氧(yang)氣(qi)的(de)需(xu)求(qiu).

- 空氣過濾器：過(guo)濾空氣中的(de)雜質和(he)微(wei)生物，防(fang)止其進(jin)入(ru)發酵罐內(nei)汙(wu)染(ran)發酵液，常用(yong)的(de)過(guo)濾介質(zhi)有(you)棉(mian)花(hua)、活(huo)性(xing)炭(tan)、玻(bo)璃纖維、有(you)機(ji)合成(cheng)纖維、有(you)機(ji)和無機燒結(jie)材(cai)料(liao)以及(ji)微(wei)孔(kong)超濾膜(mo)等(deng).

- 空氣分布器：將(jiang)無菌(jun)空氣均勻地分布(bu)到(dao)發酵罐內(nei)的(de)發酵液中(zhong)，常見(jian)的(de)有(you)單(dan)孔(kong)管(guan)式(shi)和(he)多(duo)孔(kong)管(guan)式(shi)空氣分布器，壹般(ban)安(an)裝(zhuang)在(zai)最(zui)下(xia)面(mian)壹檔攪(jiao)拌器的(de)下(xia)方，要註意防(fang)止氣(qi)孔(kong)被(bei)發酵液中(zhong)的(de)菌(jun)體(ti)或(huo)固體顆(ke)粒(li)堵塞(sai).

廢氣處理系統(tong)

- 排氣(qi)管路：用(yong)於(yu)排出(chu)發酵過程(cheng)中(zhong)產生的(de)廢氣，如(ru)二氧(yang)化碳(tan)、水蒸(zheng)氣(qi)等(deng).

- 廢氣處理設備(bei)：對排出(chu)的(de)廢氣進(jin)行(xing)處理，以減少對(dui)環境(jing)的(de)汙(wu)染，常見(jian)的(de)廢氣處理方法有(you)吸附(fu)、燃燒、催化氧(yang)化等(deng).

軸(zhou)封裝(zhuang)置

- 填(tian)料函(han)式(shi)軸(zhou)封：由(you)填(tian)料(liao)箱體、填(tian)料(liao)底(di)襯套、填(tian)料(liao)壓蓋和壓(ya)緊(jin)螺(luo)栓等(deng)零件構(gou)成(cheng)，結(jie)構(gou)簡單(dan)，但存在(zai)死(si)角(jiao)多(duo)、難(nan)以(yi)徹(che)-底(di)滅(mie)菌(jun)、容(rong)易(yi)滲(shen)漏(lou)及(ji)染(ran)菌(jun)、軸(zhou)的(de)磨損(sun)情(qing)況較(jiao)嚴(yan)重(zhong)、填料(liao)壓緊(jin)後(hou)摩(mo)擦(ca)功率消(xiao)耗(hao)大(da)、壽命(ming)短(duan)等(deng)缺點(dian).

- 端(duan)面(mian)式(shi)軸(zhou)封：又(you)稱(cheng)機械軸封，密(mi)封作用(yong)是(shi)靠(kao)彈(dan)性(xing)元件(jian)的(de)壓(ya)力(li)使垂(chui)直(zhi)於軸(zhou)線的(de)動環和(he)靜環光(guang)滑(hua)表面(mian)緊(jin)密(mi)地相互(hu)貼合，並作相(xiang)對(dui)轉動而達(da)到(dao)密(mi)封，具(ju)有(you)密(mi)封性(xing)能(neng)好(hao)、使用(yong)壽(shou)命(ming)長(chang)、無(wu)泄(xie)漏(lou)等(deng)優(you)點(dian)，但結(jie)構(gou)較(jiao)為復雜，成(cheng)本(ben)較(jiao)高(gao).

消(xiao)泡(pao)裝(zhuang)置

消(xiao)泡(pao)器的(de)作用(yong)是(shi)將(jiang)發酵過程(cheng)中(zhong)產生的(de)泡(pao)沫(mo)打破(po)，防止泡(pao)沫(mo)溢出(chu)罐(guan)外，影(ying)響發酵過程(cheng)的(de)正常進行(xing)，常用(yong)的(de)形(xing)式(shi)有(you)鋸齒(chi)式(shi)、梳狀式(shi)及(ji)孔(kong)板(ban)式(shi)，孔(kong)板(ban)式(shi)的(de)孔(kong)徑(jing)約10~20毫米，消(xiao)泡(pao)器的(de)長(chang)度約為罐徑(jing)的(de)0.65倍.

取(qu)樣和分(fen)析系(xi)統(tong)

為了(le)研究(jiu)微(wei)生物在(zai)發酵過程(cheng)中(zhong)的(de)生長和(he)產物生成(cheng)情(qing)況，發酵罐通(tong)常配備(bei)了(le)取(qu)樣和分(fen)析系(xi)統(tong)，可(ke)定(ding)期(qi)取(qu)樣，並通過(guo)各種分析(xi)方(fang)法，如(ru)高(gao)效(xiao)液相(xiang)色譜法、氣相色(se)譜法、生物傳(chuan)感(gan)器等(deng)，來檢(jian)測(ce)和(he)測(ce)量微生物代(dai)謝(xie)產物的(de)含(han)量和質量(liang).

控(kong)制系統(tong)

包(bao)括現(xian)場(chang)控(kong)制系統(tong)以(yi)及(ji)PLC主控(kong)監(jian)視(shi)控(kong)制系統(tong)等(deng)，通過(guo)傳感(gan)器實時(shi)監(jian)測(ce)和(he)調節發酵罐內(nei)的(de)溫(wen)度、pH值(zhi)、溶解氧(yang)、攪(jiao)拌(ban)速度、罐壓、空氣流量(liang)等(deng)參數，以確保微(wei)生物在(zai)最(zui)佳(jia)條(tiao)件(jian)下(xia)進行生長和(he)代(dai)謝(xie)，同(tong)時(shi)還具備(bei)數據(ju)記(ji)錄(lu)、曲線分析(xi)、參數設定、報警等(deng)功能.