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如何降低发酵罐的空气灭菌费用

作者:发酵罐 时间:2018-03-26 09:33
如何降低发酵罐的空气灭菌费用?操作费用还取决于过滤器的寿命。压缩空气在进入过滤器以前,预先经过不同程度的粗滤,以除去空气流中的异物,可减少价格昂贵的高效过滤介质的更新。 信息摘要:
发酵罐 是为了某一特定的用途而设计的, 葡萄酒发酵罐 ,如供单细胞蛋白质生产用的发酵罐,要具有十分有效的氧传递能力,而且是非常规的、尽可能简单的,因而也影响到基本建设投资费用和操作成本。Schugerl曾对用甲醇作为

如何降低发酵罐的空气灭菌费用

①分批发酵法.此法是指一次性地向不锈钢发酵罐中投入培养液,发酵完毕后,又一次性地放出原料的发酵方法.放料后再重复投料、灭菌、接种、发酵等过程.在这一过程中,菌种的生长可分为调整期、对数期、稳定期和衰亡期四个时期.

②分批补料发酵法.此法是指在分批发酵中,间歇或连续补加新鲜培养基的发酵方法.所补的原料可以是全料,也可以是氮源、碳源等,目的是延长代谢产物的合成时间等.用这种方法生产青霉素,使生产效率提高了20%.

③连续发酵法.此法是指向发酵罐连续加入培养液的同时,连续放出老培养液的发酵方法.其优点是设备利用率高、产品质量稳定,便于自动控制等,缺点是容易污染杂菌.这种技术已用于生产酵母菌菌体、乙醇、乳酸、丙酮?丁醇,以及石油脱蜡、污水处理等.

 

如何降低发酵罐的空气灭菌费用

发酵罐是为了某一特定的用途而设计的,葡萄酒发酵罐,如供单细胞蛋白质生产用的发酵罐,要具有十分有效的氧传递能力,而且是非常规的、尽可能简单的,因而也影响到基本建设投资费用和操作成本。Schugerl曾对用甲醇作为底物、年产量为10万吨的单细胞蛋白质的生产工厂作过考察。在这样的工厂中,基本建设投资费用只占生产成本的20%。发酵系统的费用占基本建设投资的20-25%。其中罐体占5-10%,通气搅拌占5-10%,冷却附件占10-15%。能源、水、压缩空气、锅炉给水泵和其他辅助费用估计为生产成本10%以上。虽然发酵罐基本建设费用只占生产成本4-5%,而操作成本占10%,所以发酵罐的造型只影响生产总成本15%。如采用塔式发酵罐,其主要优点是节约操作成本,这是由于省略了机械搅拌,减少了冷却水的耗用量而节省了电力和冷却水费用。

供应大量的灭菌空气,是需要发酵时所具有的独特的问题。虽然又可能利用热灭菌技术,但一般认为其全部操作费用过于昂贵。Richards曾设计过利用热对空气进行灭菌的方案。他估计处理每分钟283M3的空气,所需的热量为每分钟33000CHU;并且还需相同的冷却负荷,每小时的操作费用为5~10英镑。Stark和Pohler发现可以利用压缩空气的热量对空气进行灭菌。他们认为如采用往复式空气压缩机,其压力为7.03kg/cm2时,不加过滤器,最经济的供气范围是每分钟5.66~141.3M3。单级空气压缩机,加有过滤器,最经济的供气范围是每分钟141.5~566M3。而涡轮式空气压缩机的最大经济效益的供气范围为707-849M3。

将压缩空气通过纤维或颗粒物质的深床过滤,是最普通的空气除菌方式。它是可供选择的除菌方法中较为经济和简单的。过滤器的投资费用取决于它的大小,主要是截面积。而对同一大小的过滤器的操作费用,则取决于空气通过过滤器后的压力降。增加过滤器的截面积,势必增加投资费用,用低的操作成本,势必使空气的表观速度和压力下降。另一些过滤器的设计是减少过滤面积。有人曾报道每分钟供应8470M3空气,用羊毛状树脂滤气罐时,需要的过滤面积为325M2;而用质子型石棉布作过滤介质,过滤面积可减至97.7M2,如用石棉纸型“绝对”过滤器时,则只需38.3M3.

操作费用还取决于过滤器的寿命。在工厂中还要包括更换过滤器或过滤介质的成本和维修及劳务费用。即使过滤介质是可以清洗后重复使用,则还有正常的损耗和破裂而应考虑折旧费用。如果压缩空气在进入过滤器以前,预先经过不同程度的粗滤,以除去空气流中的异物,可减少价格昂贵的高效过滤介质的更新。

 

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