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200m3谷氨酸机械搅拌通风反应器设计依据

作者:发酵罐 时间:2018-04-13 13:40
200m 3 谷氨酸机械搅拌通风反应器设计依据 2.2.1 发酵罐的型式:机械搅拌通风发酵罐 ①高径比:H/D=1.7-4.0 ②搅拌器:六弯叶涡轮搅拌器,D i :d i :L:B=20:15:5:4 ③搅拌器直径:D i =D/3 ④搅拌器间距: 信息摘要:
200m 3 谷氨酸机械搅拌通风反应器设计依据 2.2.1 发酵罐 的型式:机械搅拌通风发酵罐 ①高径比:H/D=1.7-4.0 ②搅拌器:六弯叶涡轮搅拌器,D i :d i :L:B=20:15:5:4 ③搅拌器直径:D i =D/3 ④搅拌器间距:S=(0.95-1.05)D ⑤最下一组搅拌器与罐

200m3谷氨酸机械搅拌通风反应器设计依据

PH值对微生物发酵罐的四个影响要素

不锈钢储罐、不锈钢发酵罐发酵过程中,pH值的变化取决于所用的菌种、培养基的成分和培养条件。培养基中的营养物质的代谢,是引起pH值变化的重要原因,发酵液的pH值变化乃是菌体产酸和产碱的代谢反应的综合结果。

每一类微生物都有其最适的和能耐受的pH值范围,大多数细菌生长的最适pH值为6.3~7.5,霉菌和酵母菌为3~6,放线菌为7~8。而且微生物生长阶段和产物合成阶段的最适pH值往往不一样,需要根据实验结果来确定。

①影响酶的活性,当pH值抑制菌体中某些酶的活性时,会阻碍菌体的新陈代谢;

②影响微生物细胞膜所带电荷的状态,改变细胞膜的通透性,影响微生物对营养物质的吸收及代谢产物的排泄;

③影响培养基中某些组分和中间代谢产物的离解,从而影响微生物对这些物质的利用;

④PH值不同,往往引起菌体代谢过程的不同,使代谢产物的质量和比例发生改变。

另外,pH值还会影响某些霉菌的形态。

为了确保发酵的顺利进行,必须使其各个阶段经常处于最适pH值范围之内,这就需要在发酵过程中不断地调节和控制pH值的变化。首先需要考虑和试验发酵培养基的基础配方,使它们有个适当的配比,使发酵过程中的pH值变化在合适的范围内。如果达不到要求,还可在发酵过程中补加酸或碱。

过去是直接加人酸(如H2SO4)或碱(如 NaOH)来控制,现在常用的是以生理酸性物质(NH) 4SO4和生理碱性物质氨水来控制,它们不仅可以调节pH值,还可以补充氮源。当发酵液的pH值和氨氮含量都偏低时,补加氨水,就可达到调节pH和补充氨氮的目的;反之,pH值较高,氨氮含量又低时,就补加(NH) 4SO4。

此外,用补料的方式来调节pH值也比较有效。这种方法,既可以达到稳定pH值的目的,又可以不断补充营养物质。最成功的例子就是青霉素发酵的补料工艺,利用控制葡萄糖的补加速率来控制pH值的变化,其青霉素产量比用恒定的加糖速率和加酸或碱来控制pH值的产量高25%。

目前已试制成功适合于发酵过程监测pH值的电极,能连续测定并记录pH值的变化,将信号输人pH值控制器来指令加糖、加酸或加碱,使发酵液的pH值控制在预定的数值。

 

200m3谷氨酸机械搅拌通风反应器设计依据

200m3谷氨酸机械搅拌通风反应器设计依据

2.2.1 发酵罐的型式:机械搅拌通风发酵罐

①高径比:H/D=1.7-4.0

②搅拌器:六弯叶涡轮搅拌器,Di:di:L:B=20:15:5:4

③搅拌器直径:Di=D/3

④搅拌器间距:S=(0.95-1.05)D

⑤最下一组搅拌器与罐底的距离:C=(0.8-1.0)D

⑥挡板宽度:B=0.1D,当采用列管式冷却时,可用列管冷却代替挡板

2.2.2 发酵罐的用途

用于谷氨酸生产的发酵罐,有关设计参数如下:

①装料系数:种子罐0.50-0.65

发酵罐0.65-0.8

②发酵液物性参数:密度1080kg/m3

粘度2.0×10-3N.s/m2

导热系数0.621W/m.℃

比热4.174kJ/kg.℃

③高峰期发酵热3-3.5×104kJ/h.m3

④溶氧系数:种子罐5-7×10-6molO2/ml.min.atm

发酵罐6-9×10-6molO2/ml.min.atm

⑤标准空气通风量:种子罐0.4-0.6vvm

发酵罐0.2-0.4vvm

2.2.3 冷却水及冷却装置

冷却水:地下水18-20℃

冷却水出口温度:23-26℃

发酵温度:32-33℃

冷却装置:种子罐用夹套式冷却,发酵罐用列管冷却。

2.2.4 设计压力

罐内0.4MPa;夹套0.25 MPa

发酵罐主要由罐体、冷却列管,以及锅炉给水泵搅拌装置,传动装置,轴封装置,人孔和其它的一些附件组成。这次设计就是要对200M3通风发酵罐的几何尺寸进行计算;考虑压力,温度,腐蚀因素,选择罐体材料,确定罐体外形、罐体和封头的壁厚;根据发酵微生物产生的发酵热、发酵罐的装液量、冷却方式等进行冷却装置的设计、计算;根据上面的一系列计算选择适合的搅拌装置,传动装置,和人孔等一些附件的确定,完成整个装备图,完成这次设计。

 

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