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发酵罐体相关知识课件
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目录
发酵罐体概述
01
发酵过程控制
03
发酵罐体维护保养
05
发酵罐体结构
02
发酵罐体操作
04
发酵罐体应用案例
06
发酵罐体概述
01
发酵罐体定义
发酵罐体通常由罐体、搅拌系统、温度控制系统和通气系统等部分构成,以满足微生物生长需求。
发酵罐体的结构组成
发酵罐通过提供适宜的温度、pH值、氧气和营养物质,促进微生物或细胞的生长和代谢,实现生物产品的生产。
发酵罐体的工作原理
发酵罐体的作用
提供适宜的发酵环境
发酵罐体设计有温度和搅拌控制系统,确保微生物生长和代谢所需的稳定环境。
防止污染和交叉污染
发酵罐体通常采用无菌设计,配备过滤系统,有效防止外界微生物污染和不同批次间的交叉污染。
提高发酵效率
通过优化罐体结构和搅拌方式,发酵罐体能够提高氧气传递效率和底物混合均匀度,从而提升发酵效率。
发酵罐体的分类
根据发酵过程中的氧气需求,发酵罐可分为好氧发酵罐和厌氧发酵罐。
按发酵类型分类
01
发酵罐根据搅拌方式的不同,可以分为机械搅拌式和气升式发酵罐。
按搅拌方式分类
02
发酵罐的材料多样,常见的有不锈钢、玻璃、塑料等,不同材料适用于不同发酵环境。
按罐体材料分类
03
发酵罐按操作压力可分为常压发酵罐、加压发酵罐和减压发酵罐。
按操作压力分类
04
发酵罐体结构
02
主要组成部分
温度控制系统
搅拌系统
搅拌系统是发酵罐的核心部分,负责混合培养基和氧气,确保微生物均匀生长。
发酵过程中温度至关重要,温度控制系统通过加热或冷却装置维持罐内恒温。
压力调节装置
发酵罐需保持一定压力,压力调节装置确保罐内压力稳定,防止污染和物料泄漏。
材料选择标准
选择耐酸碱和微生物侵蚀的材料,如不锈钢,以保证发酵过程的稳定性和罐体的耐用性。
耐腐蚀性
确保材料具有足够的机械强度和抗压能力,以承受发酵过程中产生的压力和搅拌力,如使用高强度钢。
机械强度
材料需具备良好的热传导性能,以确保发酵过程中的温度控制,如采用铜或铝材料。
热传导效率
01
02
03
结构设计要点
发酵罐体材料需耐腐蚀、耐高温,常用不锈钢等合金材料,确保发酵过程的稳定性和安全性。
材料选择
发酵过程对温度敏感,设计要点包括保温层厚度、加热和冷却系统,以维持恒定的发酵温度。
温度控制
搅拌系统是发酵罐核心,设计要点包括搅拌速度、桨叶形状和位置,以实现均匀混合和氧气传递。
搅拌系统设计
结构设计要点
发酵罐需承受内部发酵产生的压力,设计要点包括罐体强度、安全阀和压力表,确保操作安全。
压力管理
01
发酵罐设计需便于清洁和消毒,要点包括无死角设计、易于拆卸的部件,以防止污染和交叉感染。
清洁与卫生
02
发酵过程控制
03
温度控制技术
在发酵罐中安装温度传感器,实时监测并控制发酵温度,确保微生物活性。
温度传感器的应用
采用PID控制器精确调节发酵罐温度,维持设定值,保证发酵过程的稳定性和效率。
PID温度控制
发酵过程中,通过冷却和加热系统调节罐内温度,适应不同微生物的生长需求。
冷却与加热系统
搅拌与通气系统
搅拌系统确保发酵罐内培养基均匀混合,防止细胞沉降,提高发酵效率。
搅拌系统的作用
通气系统为微生物提供必需的氧气,维持发酵过程中的呼吸作用,影响产物的产量和质量。
通气系统的重要性
pH值和溶氧量控制
在发酵过程中,通过添加酸或碱来维持适宜的pH值,以保证微生物的生长和代谢。
pH值的监测与调节
01
采用搅拌和通气等方法控制溶氧量,确保好氧微生物的正常生长和代谢产物的合成。
溶氧量的控制技术
02
发酵罐体操作
04
操作前准备
01
检查设备完整性
在操作前,需对发酵罐体进行彻底检查,确保所有部件完好无损,无泄漏现象。
02
校准仪器仪表
确保所有测量仪器和控制系统准确无误,包括温度、压力和pH值等传感器。
03
准备原料和培养基
根据发酵工艺要求,准备适量的原料和配制好所需的培养基,保证其质量符合标准。
04
清洁和消毒
对发酵罐体进行彻底清洁,并使用适当的消毒剂进行消毒,以防止微生物污染。
05
安全培训和演练
对操作人员进行安全培训,确保他们了解紧急情况下的应对措施,并进行实际演练。
发酵过程监控
实时监控发酵罐内的温度,确保微生物活动在最佳温度范围内,以提高发酵效率。
温度控制
01
02
定期检测发酵液的pH值,维持在适宜范围内,以保证微生物的正常生长和代谢。
pH值监测
03
监测溶解氧水平,保证好氧微生物有足够的氧气进行代谢,影响发酵产物的质量和产量。
溶解氧水平
故障排除方法
检查密封性
定期检查发酵罐的密封部件,如密封圈和法兰,确保无泄漏,防止污染和物料损失。
监测温度控制
检查温度传感器和加热/冷却系统,确保发酵过程中的温度控制在设定范围内,避免影响微生物活性。
分析搅拌系
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