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重要系數(shù)

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一般發(fā)酵罐的高徑比為1.7-2.5之間，高徑比大有利于傳熱和溶氧，攪拌剪切力大。發(fā)酵罐的攪拌裝置包括機(jī)械攪拌和非機(jī)械攪拌。通風(fēng)發(fā)酵的攪拌裝置包括電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)裝置、攪拌軸、軸密封裝置和攪拌槳。機(jī)械攪拌的目的是迅速分散氣泡和混合加入物料。一個(gè)攪拌槳要同時(shí)達(dá)到這兩個(gè)目的，有時(shí)是矛盾的。例如，達(dá)到混合功能需要大直徑的攪拌器和采用低轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，而提高分散氣泡效果則需要多葉片、小直徑和大的轉(zhuǎn)速。電動(dòng)機(jī)輸入功率決定于攪拌槳形式和其他發(fā)酵罐部件。發(fā)酵罐內(nèi)常安裝4塊擋板以增加混合、傳熱和傳質(zhì)效率。擋板之寬度為發(fā)酵罐直徑的10%～12%，擋板越寬則混合效果越好。在好氣深層發(fā)酵罐中，來自無菌空氣系統(tǒng)的壓縮空氣通過空氣分布器射入發(fā)酵罐內(nèi)，分布器有單孔管式和多孔管式。安裝方式各異，一般安裝在最下面一檔攪拌器的下方，但都要注意防止氣孔被發(fā)酵液中的菌體或固體顆粒堵塞。有的空氣分布器帶有放水結(jié)構(gòu)，使放罐后沒有發(fā)酵液殘留在管子里。通氣速度以滿足微生物發(fā)酵的需要為準(zhǔn)，在使溶氧在臨界氧深度之上。它決定于系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和操作。空氣流速的上限速度是空氣能有效地被攪拌槳分散，這和攪拌槳形式和轉(zhuǎn)速有關(guān)。

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微生物在繁殖和耗氧發(fā)酵過程中都需要氧氣，通常以空氣作為氧源?？諝庵泻懈魇礁鳂拥奈⑸?，這些微生物隨著空氣進(jìn)入培養(yǎng)液，在適宜的條件下，它們會(huì)大量繁殖，消耗大量的營養(yǎng)物質(zhì)，以及產(chǎn)生各種代謝產(chǎn)物，干擾甚至破壞預(yù)定發(fā)酵的正常進(jìn)行，使發(fā)酵產(chǎn)品的效價(jià)降低，產(chǎn)量下降，甚至造成發(fā)酵徹底失敗等嚴(yán)重事故。因此，空氣的除菌就成為耗氧發(fā)酵工程上的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。除菌的方法很多，如過濾除菌、熱殺菌、靜電除菌，輻射殺菌等，但各種方法的除菌效果、設(shè)備條件、經(jīng)濟(jì)條件各不相同。所需的除菌程度根據(jù)發(fā)酵工藝要求而定，既要達(dá)到除菌效果，又要盡量簡化除菌流程，以減少設(shè)備投資和正常運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)力消耗。

過濾除菌

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是目前發(fā)酵工業(yè)中經(jīng)濟(jì)實(shí)用的空氣除菌方法，它是采用定期滅菌的介質(zhì)來阻截流過的空氣所含的微生物，而取得無菌空氣，常用的過濾介質(zhì)有棉花、活性炭或玻璃纖維、有機(jī)合成纖維、有機(jī)和無機(jī)燒結(jié)材料等等。由于被過濾的氣溶膠中微生物的粒子很小，一般只有0.5～2μm，而過濾介質(zhì)的材料一般孔徑都大于微粒直徑的幾倍到幾十倍，因此，過濾機(jī)理比較復(fù)雜。同時(shí)，由于空氣在壓縮過程中帶入的油霧和水蒸汽冷凝的水霧影響，使過濾的因素變化更多。當(dāng)過濾介質(zhì)孔隙小于或被過濾的微粒直徑時(shí)，通常稱為*過濾。隨著工業(yè)的發(fā)展，過濾介質(zhì)逐漸由天然材料棉花過濾到玻璃纖維、細(xì)玻璃纖維和其他澆結(jié)材料的過濾介質(zhì)及微孔超濾膜的*過濾。目前，在許多發(fā)酵工廠運(yùn)用膜材質(zhì)進(jìn)行空氣除菌，獲得了較好的效果。