機械攪拌式發(fā)酵罐 - 設(shè)備簡介

機械攪拌式發(fā)酵罐圖冊

二手40噸不銹鋼發(fā)酵罐                   機械攪拌式發(fā)酵設(shè)備和技術(shù)在整個制藥、生物 產(chǎn)品的開發(fā)過程中起著特別重要的作用。在眾多類型的發(fā)酵設(shè)備中，兼具通氣又帶機械攪拌的標準式發(fā)酵罐用途zui為普遍，廣泛使用于抗生素 、氨基酸 、檸檬酸 等各個領(lǐng)域。標準式發(fā)酵罐設(shè)計的技術(shù)關(guān)鍵在于攪拌技術(shù)復雜的氣液兩相流動問題上。機械攪拌式發(fā)酵罐不僅能為制藥企業(yè) 節(jié)省可觀的投資，還可大大節(jié)省能耗等運行費用，同時提高產(chǎn)品產(chǎn)量與收率。

二手40噸不銹鋼發(fā)酵罐          在許多過程中，氣液接觸是十分重要的，氣體需要與液體進行充分且有效的接觸以提供足夠的質(zhì)量傳遞或熱量傳遞能力。比如有的氯化和磺化反應是快反應，這需要攪拌器能提供很高的傳質(zhì)強度；有的反應需要吸收難以溶解的氧氣，這又需要攪拌器能提供很高的分散能力。

              早期研究認為，氣液分散是氣體直接被攪拌器剪切成細小的氣泡而形成的。但近年的研究表明，氣液分散是受氣穴控制的。當氣速過大或攪拌轉(zhuǎn)速過低時，整個攪拌器被氣穴包裹，氣體穿過攪拌器直接上升到液面，發(fā)生氣泛。

氣液接觸過程的主要有有以下幾種：氣相和液相需要的停留時間分布、允許壓力降、相對質(zhì)量流率、是否逆流接觸、局部混合能力、是否需要補充或移出熱量、腐蝕條件、泡沫行為與相分離、反應時需要的流型、反應與傳質(zhì)的關(guān)系、層流和過渡區(qū)的流變行為等。這些因素又大都與攪拌器關(guān)系密切。

攪拌槽內(nèi)的氣體分散大致有以下幾個狀態(tài)：氣泛狀態(tài)（大部分氣體未分散，氣泡沿攪拌軸直接上升到液面），載氣狀態(tài)（氣體基本得到分散，分布器以下分布不良），*分散狀態(tài)。

機械攪拌式發(fā)酵罐 - 設(shè)備結(jié)構(gòu)

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機械攪拌式發(fā)酵罐其基本結(jié)構(gòu)是在高徑比為2～4的罐體的頂或底部安上向罐內(nèi)延伸的攪拌軸，軸上裝上2～4個攪拌槳(常用的攪拌槳是帶有圓盤和6個矩形與扭成法向分布葉片的稱為Rushton渦輪的槳，槳葉外徑約為罐徑的1/3)。罐底裝有無菌空氣的分布器(也有用單孔管的)。由于機械攪拌的作用可使進入罐內(nèi)的空氣很好地獲得破碎和分布，以增加罐內(nèi)氣液接觸面積而有利于氧的傳遞和發(fā)酵液的混合。這種發(fā)酵罐因使用較為廣泛，故也被稱為標準式發(fā)酵罐。

機械攪拌罐結(jié)構(gòu)設(shè)備主要部件包括罐身、攪拌器、軸封、消泡器中間軸承，空氣噴射器、擋板、冷卻裝置、人孔。

1、罐體由圓柱體及橢圓形或碟形封頭焊接成，材料為碳鋼或不銹鋼。為滿足工藝要求，罐需承受一定壓力，通常滅菌壓力0.25MPa(大氣壓)

2、攪拌器和擋板渦輪式攪拌器的葉片有平葉式、彎葉式、箭葉式三種，其主要是打碎氣泡，加速和提高溶氧。平葉式功率消耗較大，彎葉式較小，箭葉式又次之。

擋板的作用是防止液面中央產(chǎn)生旋渦，促使液體激烈翻動，提高溶氧。擋板寬度約為（0.1-0.12）D。裝設(shè)6-4塊擋板，可滿足全擋板條件。全擋板條件是指在一定轉(zhuǎn)速下，再增加罐內(nèi)附件，軸功率仍保持不變。要達到全擋板條件必須

機械攪拌式發(fā)酵罐 - 設(shè)備類型

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機械攪拌式發(fā)酵罐主要有三種：通氣式、自吸式和表面更新式。

1、通氣式

工業(yè)上約80％采用了通氣式攪拌器。通氣式常采用各種渦輪攪拌器，主要由氣體分布器、攪拌器、攪拌槽構(gòu)成。

2、自吸式

自吸式機械攪拌反應器，是攪拌槳具有開小孔的空心軸或在攪拌軸外裝有軸套，利用葉輪將液體甩出形成的負壓從液面上部吸入氣體，再靠槳葉分散氣泡。

氣-液相接觸面積的大小顯著影響反應速率的高低，一般的攪拌設(shè)備總是圍繞如何提高新鮮補充氣體的分散特性而設(shè)計制造的，但補充的新鮮氣體流量有時是十分有限的，這就嚴重制約了反應速率提高。而自吸式攪拌機具備將釜內(nèi)液面上的氣體重新吸入并分散于液相的顯著特點，可大幅度提高氣含率和氣-液相的接觸面積，從而達到提高反應速率的目的。

自吸式氣液攪拌槳葉中氣泡從槳端逸出，呈球形，運動至釜壁，經(jīng)擋板碰擊后分別向上向下形成兩個環(huán)流流動。就整個反應器而言，氣泡在宏觀上分布比較均勻。氣泡直徑大多是2-3mm的圓球形氣泡，并不象通氣式攪拌中的氣泡要發(fā)生變形。

這種攪拌器不需要氣體分布器，主要用在粘度很低的流體。普通的自吸式攪拌器只適用于深度不超過2.5m的反應器，如果配上高效軸流槳，自吸式攪拌器的操作深度可達5m。目前這種深槽操作的自吸式攪拌器已經(jīng)在工業(yè)上得到了很好的應用，取得了良好的效果。如果用在三相反應中，比如液相加氫中有顆粒催化劑時，自吸式攪拌器則通常要配以能懸浮催化劑顆粒的攪拌器。

3、表面更新式

表面更新式攪拌器利用攪拌產(chǎn)生的湍流使氣液接觸表面不斷更新，增加氣液傳質(zhì)。但是，由于既沒有外部氣體通入，又不能像自吸式攪拌器那樣吸入氣體，因此補充的氣體很有限，適用在所需氣體不多的場合。