Anforderungen, Prinzipien und Strukturen mechanisch gerührter Fermentationstanks
Grundlegende Anforderungen an Bioreaktorfermenter
Fermentationstanks sollten ein geeignetes Seitenverhältnis aufweisen. Das Verhältnis von Höhe zu Durchmesser beträgt im Allgemeinen (1,7-4): 1. Je größer das Verhältnis von Höhe zu Durchmesser, desto besser ist der gelöste Sauerstoffeffekt und desto höher ist die Sauerstoffnutzungsrate. Es ist zu beachten, dass der Tank umso höher ist, je größer das Seitenverhältnis ist, was sich auf die Baukosten auswirkt.
Der Fermentationstank sollte einen geeigneten Auslegungsdruck haben. Derzeit beträgt der Auslegungsdruck der meisten Fermentationstanks 0,3 MPa und der Arbeitsdruck liegt unter 0,15 MPa.
Die Rührer und ihre innere Struktur erleichtern die Auflösung von Sauerstoff. Rührerblätter von Fermentationstanks sind im Allgemeinen eine Kombination aus mehreren Rührerblättern, um den besten gelösten Sauerstoffeffekt zu erzielen. Die innere Leitwand und die vertikale Rohrstruktur des Fermentationstanks erzeugen während des Rührens Turbulenzen im Kulturmedium und erhöhen so den Rühreffekt.
Der Fermentationstank sollte gut abgedichtet sein. Fermentationstanks stellen hohe Anforderungen an die Abdichtung, insbesondere an Mischdichtungen. Alle Schnittstellen und Gleitringdichtungen müssen die Dichtigkeitsanforderungen erfüllen, um Leckagen zu minimieren und die Wahrscheinlichkeit einer bakteriellen Kontamination während der Kultivierung zu verringern.
Bei der Gestaltung des Inneren des Gärtanks müssen Sterilisations- und Misch-Totwinkel vermieden werden. Einfachheit und Stabilität sollten Priorität haben, um ein Lösen der Schrauben im Tankinneren zu verhindern.
Der Gärtank sollte einfach zu bedienen und zu reinigen sein. Die Innenfläche ist hochglanzpoliert, um die Anhaftung von Kulturmedium und anderen Materialien zu verringern. Die Schnittstelle verwendet Klemmschnellverbindungsmethoden für einfache Bedienung, Reinigung und Wartung.
Der Gärtank sollte über eine ausreichende Wärmeaustauschfläche verfügen. Bei der Konstruktion eines Gärtanks sollte die Wärmeaustauschfläche so berechnet werden, dass eine ausreichende Wärmeaustauschfläche für schnelles Erhitzen und Abkühlen gewährleistet ist, die Beschädigung von Nährstoffkomponenten im Kulturmedium während der Sterilisation minimiert und die Genauigkeit der Temperaturkontrolle während der Gärung sichergestellt wird.
Funktionsprinzip des Bioreaktorfermenters
Der mechanisch gerührte Gärtank nutzt hauptsächlich die Rühr- und Zerkleinerungswirkung des mechanischen Rührblatts und die Dispersionswirkung des Luftverteilers, um die sterile Luft in kleine Bläschen zu zerstreuen, die sich mit der Gärbrühe vermischen und die Auflösung von Sauerstoff in der Gärbrühe fördern, um den für mikrobielles Wachstum und Produktproduktion erforderlichen Sauerstoff sicherzustellen.
Die beiden grundlegenden Indikatoren zur Messung der Qualität eines Gärtanks sind der gelöste Sauerstoffkoeffizient (KLa) und die zur Übertragung von 1 kg Sauerstoff erforderliche Energiemenge.
Der Fermentationstank hält einen bestimmten pH-Wert der Fermentationsbrühe durch Zugabe von Säure, Lauge usw. aufrecht.
Eine bestimmte Temperatur der Fermentationsbrühe wird aufrechterhalten, indem Kühlwasser, heißes Wasser, Dampf usw. durch Mäntel, Spulen, Serpentinenrohre usw. geleitet werden.
Während der mikrobiellen Fermentation werden strenge aseptische Bedingungen durch Tanksterilisation, Sterilisationsfilterfiltration, Versiegelung und Aufrechterhaltung eines Überdrucks im Tank aufrechterhalten.
Durch die Kontrolle von Parametern wie Belüftungsrate, gelöstem Sauerstoff, Rührgeschwindigkeit, Tankdruck, pH-Wert, Temperatur, Fütterung, Bakteriendichte und Abgaserkennung wird sichergestellt, dass die Fermentation im optimalen Zustand ist.
Hauptstruktur des Bioreaktorfermenters
Die Hauptstruktur eines Fermentationstanks umfasst: Tankkörper, Rührer, Prallblech, Luftverteilungsvorrichtung, mechanische Dichtung, Wärmeaustauschvorrichtung, Sensorschnittstelle, Zubehörstruktur usw., wie in der Abbildung gezeigt.
(1) Tankkörper
Der Fermentationstank besteht aus einem zylindrischen geraden Körper und einem elliptischen oder schmetterlingsförmigen oberen und unteren Kopf, die miteinander verbunden sind.
Das Nennvolumen (unterer Druck und Zylindervolumen) des Gärtanks beträgt 1 m3 oder weniger. Der obere Kopf und der gerade Zylinder des Gärtanks sind durch Flansche verbunden und mit Handlöchern zum Füttern, Reinigen usw. ausgestattet. Wenn im Inneren des Gärtanks Wartungsarbeiten erforderlich sind, muss der obere Kopf geöffnet werden;
Der Kopf des Gärtanks mit einer Nennkapazität von 1 m3 oder mehr ist direkt mit dem Tankkörper verschweißt und verfügt über ein Mannloch zum Füttern, Reinigen und zur Tankwartung.
Auf der Oberseite des Tanks befinden sich Schnittstellen wie Mannloch, Zuführöffnung, Auslassöffnung, Druckmesserschnittstelle, Impföffnung usw.
Schnittstellen am Tankkörper: Lufteinlass, Saatgutübertragungsöffnung, Probenahmeöffnung, Auslassöffnung, verschiedene Sensorschnittstellen, Ein- und Auslass für Umlaufwasser usw.
Die Struktur und die Hauptabmessungen häufig verwendeter mechanisch belüfteter Rührfermentationstanks wurden standardisiert und können je nach Größe und Zweck des Fermentationstanks in verschiedene Typen unterteilt werden. Sie werden hauptsächlich in drei Ebenen unterteilt: Labormaßstab, Pilotmaßstab und Produktionsmaßstab.
Es gibt Gärtanks mit 1, 3, 5, 10, 20 und 30 l im Labormaßstab;
Der Pilotmaßstab umfasst Gärtanks mit 50100200300500 l und 1,2,3 m3;
Es gibt Gärtanks mit Produktionsmaßstäben von 5, 10, 20, 50, 100, 200 und 200 Kubikmeter. (Allgemeine Klassifizierung, nicht absolut.)
Wir können die Kapazität des Gärtanks entsprechend unseren Anforderungen wählen.
Die geometrischen Abmessungen des universellen mechanischen Rühr- und Belüftungsgärtanks sind in der folgenden Abbildung dargestellt.
In der Abbildung stellt H die Höhe des geraden Fasses des Gärtanks in Metern dar;
D - Durchmesser des Gärtanks, m;
d - Durchmesser des Mischers, m;
W - Breite der Trennwand, m;
B - Abstand zwischen dem unteren Mischer und dem Boden des Tanks, m;
s - Abstand zwischen den Mischern, m.
Die geometrischen Proportionen häufig verwendeter Gärtanks mit mechanischer Rühr- und Belüftung:
H/T=1,7～3,5；
T/T=1/3～1/2；
B/T=1/2～1/8；
=1-2 (Nachfolgend stellen 2 und 3 die Anzahl der Trennwände im Mischer dar)
Die Größe des Gärtanks kann als volle Kapazität und Nennkapazität beschrieben werden.
Das volle Volumen ist die Summe des Volumens des geraden Fasses und des Volumens des oberen und unteren Kopfes des Gärtanks;
Das Nennvolumen (V0) bezieht sich auf die Summe des Volumens des geraden Zylinders des Tankkörpers (Va) und des Volumens des unteren Kopfes (Vb). Heutzutage wird die Größe eines Gärtanks im Allgemeinen als seine volle Kapazität bezeichnet.
Der Beladungskoeffizient ist das Verhältnis des Flüssigkeitsvolumens zum Gesamtvolumen des Gärtanks, und im Allgemeinen beträgt der Beladungskoeffizient des Gärtanks 70 % bis 80 %.
Wenn beim Anbau im Gärtank mehr Schaum entsteht, kann der Beladungskoeffizient entsprechend reduziert werden;
Bei Gärtanks mit weniger Schaum und weniger Belüftung während des Anbauprozesses kann der Beladungskoeffizient entsprechend erhöht werden.
(2) Mixer
Die Hauptfunktion eines mechanischen Mischers besteht darin, Materialien zu mischen, Blasen zu zerkleinern und den Wärme- und Massentransfer zu verbessern.
Der mechanische Rührer hält die Feststoffe in der Fermentationsbrühe in der Schwebe und hält so den Massentransfer des dreiphasigen Gas-Flüssigkeits-Feststoff-Gemisches aufrecht;
Die einströmende Luft wird in kleine Blasen zerteilt und gleichmäßig mit der Fermentationsbrühe vermischt, wodurch die Gas-Flüssigkeits-Kontaktschnittstelle vergrößert wird, die Massentransferrate zwischen Gas und Flüssigkeit verbessert und der gelöste Sauerstoff erhöht wird;
Durch Rühren wird die Temperatur jedes Teils des Fermentationstanks gleichmäßig verteilt, was die Wärmeübertragung verbessert.
Das Rührerlaufrad erzeugt während des Rührens eine axiale Strömung, eine radiale Strömung und eine tangentiale Strömung.
Die axiale Strömung ist die Strömungsrichtung der Flüssigkeit parallel zur Rührwelle. Die Flüssigkeit wird von den Schaufeln nach unten gedrückt und wenn sie auf den Boden des Behälters trifft, kippt sie nach oben, um eine auf und ab gehende Zirkulationsströmung zu bilden. Die Flüssigkeitszirkulationsströmungsrate ist groß, wie in Abbildung (1) gezeigt.
Die axiale Strömung bewirkt, dass die gesamte Flüssigkeitsströmung im Fermentationstank eine axiale Zirkulation bildet, was der makroskopischen Mischung förderlich ist, aber der Turbulenzgrad ist nicht hoch. Zu den wichtigsten Arten von Propellerblättern gehören Rührblätter vom Paddeltyp und vom Propellertyp.
Radialströmung ist die Richtung der Flüssigkeitsströmung senkrecht zur Rührwelle, wobei die Strömung entlang des Radius des Gärtanks zwischen dem Rührer und der Innenwand. Wenn es auf die Behälterwand trifft, teilt es sich in zwei Flüssigkeitsströme, die jeweils nach oben und unten fließen, und kehrt dann zum Blattende zurück, ohne durch das Blatt zu fließen, wodurch zwei Zirkulationsströme nach oben und unten entstehen, wie in Abbildung (2) gezeigt.
Der radiale Fluss macht den Gesamtfluss der Flüssigkeit im Gärtank komplexer und hat eine große Scherwirkung auf die Flüssigkeit, was für das Aufbrechen von Blasen von Vorteil ist, aber leicht zu Schäden an mikrobiellen Zellen führen kann. Zu den wichtigsten Blattformen gehören Rührblätter vom Turbinentyp.
Tangentialer Fluss bezieht sich auf die Rotationsbewegung von Flüssigkeit um eine Achse in einem Behälter ohne Leitbleche. Unter der Einwirkung der Zentrifugalkraft strömt die Flüssigkeit in Richtung der Behälterwand, wodurch der Flüssigkeitsspiegel im mittleren Teil sinkt und ein großer Wirbel entsteht, wie in der folgenden Abbildung gezeigt.
Tangentialströmung beim mechanischen Rühren
In schweren Fällen können die Rührer nicht vollständig in die Fermentationsbrühe eingetaucht werden, was zu einer deutlichen Abnahme der Rührleistung führt.
Derzeit ist der am häufigsten verwendete Typ von Fermentationstanks der Turbinenrührer, wie in der Abbildung unten gezeigt, der in Turbinenrührer mit flachem Blatt, Turbinenrührer mit gekrümmtem Blatt, Turbinenrührer mit pfeilförmigem Blatt usw. unterteilt ist. Das Rührblatt besteht im Allgemeinen aus 6 Stück.
Turbinenrührblatt
(3) Barriereplatte
Die Funktion der Trennwand besteht darin, die Richtung der Flüssigkeit von tangentialer Strömung zu axialer Strömung zu ändern, um während des Rührens Turbulenzen zu erzeugen, Wirbelbildung zu verhindern, den gelösten Sauerstoffgehalt zu erhöhen, die Massen- und Wärmeübertragungseffizienz zu verbessern und die Rührleistung zu steigern.
Der obere Teil der Trennwand sollte sich über dem Flüssigkeitsspiegel befinden und der untere Teil sollte bis zum Boden des Tanks reichen, auf gleicher Höhe mit dem Kopf.
Die Breite der Trennwand beträgt im Allgemeinen (0,1–0,12) D. (D ist der Durchmesser des Gärtanks)
Die Installation von 4–6 Trennwänden kann die Bedingung der vollständigen Trennwand erfüllen. Die sogenannte „Bedingung der vollständigen Trennwand“ bezieht sich darauf, dass beim Hinzufügen von Trennwänden und anderem Zubehör, das als Trennwand im Gärtank fungieren kann, die Mischleistung unverändert bleibt und der Wirbel im Wesentlichen verschwindet.
Die Installation der Trennwand weist mehrere Merkmale auf:
Zwischen der Trennwand und der Tankwand befindet sich ein Spalt, der tote Ecken zwischen der Tankwand und der Trennwand beim Reinigen und Sterilisieren wirksam verhindern kann.
Die Trennwand ist zur einfachen Wartung abnehmbar.
Die Trennwand ist so verarbeitet, dass sie am äußersten Teil in Richtung des Flüssigkeitsflusses gebogen ist, was die Festigkeit der Trennwand wirksam erhöhen und die Reibung der Flüssigkeit an der Außenseite der Trennwand verringern kann.
In Gärtanks mit 10 m3 und mehr können Rohre die Trennwände ersetzen.
(4) Gleitringdichtung
In einem Gärtank mit mechanischem Rührwerk muss die Rührwelle bei allen anderen, mit Ausnahme des Magnetrührwerks, bei dem die Rührwelle nicht aus dem Gärtank herausgefahren werden muss, aus dem Gärtank herausgefahren und dann von einem Motor gedreht werden. An dem Teil, an dem die Rührwelle aus dem Tankkörper herausragt, ist eine Gleitringdichtung erforderlich, um Leckagen zu verhindern.
Gleitringdichtungen können in Stopfbuchsen-Gleitringdichtungen und Stirnflächen-Gleitringdichtungen unterteilt werden. Gleitringdichtungen mit Endflächen können anhand der Anzahl der Dichtungsendflächen in einseitige Gleitringdichtungen und doppelseitige Gleitringdichtungen unterteilt werden.
Die Gleitringdichtung mit Stopfbuchse besteht aus einem Stopfbuchsenkörper, einer Stopfbuchsenbodenauskleidung, einer Stopfbuchsenabdeckung und einer Klemmschraube, wie in der Abbildung gezeigt.
Gleitringdichtung mit Stopfbuchse
Eine Stopfbuchse ist eine Methode, bei der Packungsmaterial in die Packungskammer eingebracht wird, das durch eine Abdeckung und eine Spannschraube zusammengedrückt wird, um einen engen Kontakt zwischen dem Packungsmaterial und der Welle sicherzustellen und so den Zweck der Abdichtung zu erreichen.
Die Vorteile von Gleitringdichtungen mit Stopfbuchse sind niedriger Preis, einfache Struktur, einfache Wartung, geringe Anforderungen an die Genauigkeit der Wellenbearbeitung und minimaler Wellenverschleiß.
Der Nachteil besteht darin, dass es viele tote Winkel gibt, wodurch eine vollständige Sterilisation schwierig ist; kurze Lebensdauer, große Leckage, schlechte Dichtwirkung, leichte bakterielle Infektion, häufige Wartung und seltene Verwendung in Gärtanks.
Je nach Temperatur- und Druckbereich des Gärtanks wird am häufigsten die einseitige Gleitringdichtung verwendet, wie in der Abbildung gezeigt.
Häufig verwendete einseitige Gleitringdichtungskonstruktionen
Die Stirnfläche einer einseitigen Gleitringdichtung besteht aus zwei Materialien mit unterschiedlicher Härte, nämlich dem dynamischen Ring und dem statischen Ring.
Der statische Ring ist mit einer nicht rotierenden Endfläche am Gärtank befestigt. Er ist über eine Dichtung fest mit der Gleitringdichtungsbasis des Gärtanks verbunden, um sicherzustellen, dass es im Kontaktbereich zwischen dem statischen Ring und dem Gärtank zu keinen Leckagen kommt.
Der dynamische Ring ist auf der Welle angebracht und im Inneren befindet sich eine Dichtung, die fest mit der Welle verbunden ist und Leckagen zwischen dem dynamischen Ring und der Welle verhindern kann. Die obere Feder des dynamischen Rings drückt den dynamischen Ring in Richtung des statischen Rings und stellt sicher, dass die glatte Endfläche des dynamischen Rings in engem Kontakt mit der glatten Endfläche des statischen Rings steht, wodurch der Zweck der Abdichtung erreicht wird.
Einseitige Gleitringdichtungen müssen vor und nach der Installation gut geschützt werden, um eine glatte Kontaktfläche zu gewährleisten. Versuchen Sie während der Installation, ein Kippen der beweglichen und stationären Ringe so weit wie möglich zu vermeiden.
Kleine Gleitringdichtungen werden im Allgemeinen im Tank installiert, und für diesen Typ sollten Gleitringdichtungen mit einfacher Struktur und wenigen toten Ecken so weit wie möglich ausgewählt werden; größere Gleitringdichtungen werden außerhalb des Gärtanks installiert, sodass sie leicht zu befestigen, einzustellen und zu warten sind. (5) Luftverteilungsvorrichtung
Die Hauptfunktion der Luftverteilungsvorrichtung besteht darin, sterile Luft in den Fermentationstank zu blasen und die sterile Luft in kleine Blasen zu zerstreuen, um eine vollständigere Auflösung in der Fermentationsbrühe zu erreichen, was sich positiv auf das Bakterienwachstum auswirkt.
Die üblicherweise verwendeten Formen von Luftverteilungsvorrichtungen sind Einzelrohre und Ringrohre, wie in der Abbildung gezeigt.
Rundrohr- und Einzelrohr-Luftverteiler
Das Einzelrohr-Luftrohr erstreckt sich bis zum unteren Teil des Mischblatts an der Unterseite, wobei die Öffnung nach unten zeigt, um sicherzustellen, dass sich im Rohr keine Materialien ansammeln oder tote Ecken entstehen. Gleichzeitig kann die nach unten geblasene Luft das Material am Boden des Tanks aufblasen, und die Blasen werden durch das Mischblatt weiter zerkleinert, wodurch ein guter gelöster Sauerstoffeffekt erzielt werden kann. Der Abstand zwischen der Unterseite des Luftauslasses und dem Boden des Tanks variiert je nach Tankgröße leicht.
Der Ringrohrtyp ist am Ende des Luftrohrs verschweißt, und das Ringrohr ist im Allgemeinen ein geschlossener oder ein offener Kreis. Am Boden und an den Seiten des Ringrohrs befinden sich einige kleine Löcher und die Summe der Querschnittsflächen aller kleinen Löcher entspricht ungefähr der Querschnittsfläche des Ansaugrohrs.
Kreisförmige Rohrverteiler werden im Allgemeinen für Gärtanks mit kleinerem Volumen verwendet. Kleinere Gärtanks sind durch ihr Volumen und ihre Höhe begrenzt, was zu einer kürzeren Verweilzeit der Luft in der Gärbrühe führt. Daher ist die Verwendung eines Luftringverteilers, um die Luft in kleinere Blasen umzuwandeln, vorteilhaft, um den gelösten Sauerstoff zu erhöhen. Der Einzelrohrtyp wird für größere Gärtanks verwendet.
(6) Wärmeaustauschvorrichtung
Gärtanks erfordern Sterilisation und Temperaturkontrolle, was Wärmeaustauschvorrichtungen erfordert. Die für Gärtanks verwendeten Wärmeaustauschvorrichtungen umfassen hauptsächlich Mäntel, Spulen, vertikale Spulen und vertikale Rohre.
Gärtanks mit einem Volumen von 5 m3 oder weniger verwenden im Allgemeinen Mäntel, während Tanks mit einem Volumen von 5 m3 oder mehr Spulen, vertikale Spulen oder vertikale Rohre verwenden können.
Wenn die Höhe des oberen Teils des Mantels den Flüssigkeitsstand der Gärbrühe überschreitet, ist keine Berechnung erforderlich. Der Mantel hat Importe und Exporte. Während der Temperaturkontrolle tritt Kühlwasser oder heißes Wasser von der unteren Position des Mantels ein und wird von der höheren Position abgelassen, wie in der Abbildung gezeigt;
Ummantelungswärmetauscher und schematisches Diagramm des Wärmetauschs
Während der Sterilisationsvorwärmung tritt Dampf von der oberen Position der Ummantelung ein und Kondenswasser wird von der unteren Position der Ummantelung abgeleitet.
Vorteile der Ummantelung: einfache Struktur und einfache Herstellung; im Tank befindet sich kein Kühlgerät, wodurch tote Ecken effektiv reduziert und die Reinigung und Sterilisation des Tanks erleichtert werden können.
Nachteile sind die geringe Kühlwasserdurchflussrate, die ungleichmäßige Wärmeübertragung und die relativ geringe Wärmeübertragungseffizienz während der Fermentation.
Die Spule ist ein spiralförmiges Edelstahlrohrsystem innerhalb eines Fermentationstanks mit einem Einlass und einem Auslass und einer hohen Wärmeübertragungseffizienz. Wie in Abbildung (1) dargestellt.
Wie in Abbildung (2) dargestellt, besteht jeder Satz vertikaler Serpentinenrohre im Fermentationstank aus vielen vertikalen Edelstahlrohren. Die Edelstahlrohre sind durch 180°-Kniestücke in Reihe verbunden und verschweißt, wodurch letztendlich ein Satz vertikaler Serpentinenrohre mit einem Einlass und einem Auslass entsteht.
Im Allgemeinen gibt es vier, sechs oder acht Gruppen, und die spezifische Menge und der Rohrdurchmesser werden entsprechend der Größe des Tankkörpers und den Wärmeübertragungsanforderungen bestimmt.
Vertikale Spulen haben im Vergleich zu Ummantelungen eine höhere Wärmeübertragungseffizienz, eine größere Wärmeübertragungsfläche und kein Kurzschlussproblem im Wärmeübertragungsmedium. Und die Schlangenrohre haben eine hohe Druckfestigkeit, wodurch relativ hochdruckfähige Wärmeaustauschmedien verwendet werden können, um die Wärmeübertragungseffizienz zu verbessern.
Vertikale Schlangenrohre können auch als Leitbleche dienen, und es besteht keine Notwendigkeit, Leitbleche im Gärtank zu installieren.
Die Herstellung von Schlangenrohrschweißnähten ist jedoch relativ komplex, mit vielen Schweißnähten und einer relativ hohen Wahrscheinlichkeit von Schweißlecks, was die Reparatur von Lecks erschwert.
Wie in Abbildung (3) gezeigt, besteht jeder Satz vertikaler Rohre im Gärtank aus mehreren vertikalen Edelstahlrohren, die parallel durch ein Einlassrohr und ein Abflussrohr geschweißt sind und letztendlich einen Satz vertikaler Rohre mit einem Einlass und einem Auslass bilden.
Die spezifische Menge und der Rohrdurchmesser müssen entsprechend der Größe des Tankkörpers und den Wärmeübertragungsanforderungen bestimmt werden.
Die Verarbeitung vertikaler Rohre ist einfach, aber es gibt ein Kurzschlussproblem mit dem Wärmeübertragungsmedium, was zu einer geringeren Wärmeübertragungseffizienz im Vergleich zu vertikalen Spulen führt. Vertikale Schlangenrohre können auch als Leitbleche dienen, und es besteht keine Notwendigkeit, Leitbleche im Gärtank zu installieren.
(7) Entschäumer
Da die Gärflüssigkeit Proteine und andere Stoffe enthält, die leicht schäumen, kann während der Gärung durch Belüftung und Rühren mehr Schaum entstehen. Zu viel Schaum tritt aus dem Auslass des Gärtanks aus, was zu Flüssigkeitslecks führt und die Wahrscheinlichkeit einer Bakterieninfektion während der Gärung erhöht.
Der Entschäumer des Gärtanks ist ein Gerät zur physikalischen Beseitigung des während der Gärung entstehenden Schaums. Derzeit ist das wichtigste Entschäumergerät ein Entschäumerpaddel. Aufgrund der begrenzten Wirksamkeit von Entschäumern wurden viele Gärtanks abgesagt.
Entschäumerblätter werden verwendet, um Blasen physikalisch aufzubrechen, hauptsächlich in Form von Schlangen, Zacken und Rechenzähnen, wie in der Abbildung gezeigt.
Gewöhnliche Entschäumer
Das Entschäumerpaddel ist am oberen Teil der Mischwelle angebracht und dreht sich mit der Mischwelle. Wenn der Schaum die Position des Entschäumerpaddels erreicht, kann das Entschäumerpaddel den Schaum aufbrechen.
Zusammenfassen
Mit der Entwicklung der Biotechnologie und dem kontinuierlichen Wachstum der Nachfrage nach industrieller Fermentation ist die Entwicklung und Anwendung mechanischer Rührwerke Fermentationstanks werden ebenfalls ständig optimiert und erneuert.
Gegenwärtig können durch die genaue Kontrolle wichtiger Parameter im Fermentationsprozess wie pH-Wert, Temperatur, gelöster Sauerstoff, Rührgeschwindigkeit usw. die Stoffwechseleffizienz von Mikroorganismen und die Produktausbeute erheblich verbessert werden. Mit der Entwicklung von Online-Inspektionsgeräten sind diese Parameterkontrollen auch stabiler und genauer geworden.
Die Struktur des Fermentationstanks wird entsprechend den Eigenschaften der Fermentationsbakterien angepasst, kombiniert mit den Prinzipien und der Struktur des Fermentationstanks in diesem Artikel, um unseren unterschiedlichen Fermentationsbedingungen gerecht zu werden.
Darüber hinaus bietet das Automatisierungs- und intelligente Steuerungssystem des Fermentationstanks die Möglichkeit, eine präzisere Prozesssteuerung zu erreichen, wobei die Parametersteuerung durch das zentrale Steuerungssystem erfolgt. Nur das erforderliche Luftvolumen, die Temperatur, der pH-Wert, die Zufuhrgeschwindigkeit usw. müssen eingestellt und vom System automatisch gesteuert und angepasst werden. Diese Technologien fördern die Modernisierung und Effizienz des Fermentationsprozesses weiter.