不銹鋼立式發(fā)酵罐的工作原理及其優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)

不銹鋼立式發(fā)酵罐的工作原理及其優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)。

不銹鋼立式發(fā)酵罐通過空氣噴嘴釋放高速氣流，氣體以氣泡的形式分散在液體中。在通氣側(cè)，液體的平均密度降低，而在不通氣側(cè)，液體的密度較高。這樣，通氣與不通氣兩側(cè)的液體之間就形成了密度差，從而導(dǎo)致發(fā)酵罐內(nèi)部液體的環(huán)流。

發(fā)酵罐有多種類型，常見的包括內(nèi)循環(huán)管式、外循環(huán)管式、拉力筒式和垂直隔板式。外循環(huán)管設(shè)計(jì)位于罐體外部，而內(nèi)循環(huán)管則由兩根構(gòu)成，安裝在罐體內(nèi)部。

在不銹鋼發(fā)酵罐中，循環(huán)管的高度通常不超過罐內(nèi)液面，液面應(yīng)高于循環(huán)管的出口，且低于環(huán)流出口。發(fā)酵罐的優(yōu)點(diǎn)在于能耗較低，液體的剪切作用較小，結(jié)構(gòu)也相對(duì)簡(jiǎn)單。在相同的能耗條件下，其氧氣傳遞能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于機(jī)械攪拌的通氣發(fā)酵罐。

不銹鋼立式發(fā)酵罐的主要優(yōu)點(diǎn)包括：

1、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，基本原理不復(fù)雜，與配有攪拌槳的漿式反應(yīng)器相比，能耗較少。

2、利用氣體產(chǎn)生定向循環(huán)，而不是依賴離心泵等機(jī)械設(shè)備，確保了流動(dòng)方式的穩(wěn)定性和液體循環(huán)的強(qiáng)度。內(nèi)部沒有運(yùn)動(dòng)部件，剪切應(yīng)力較小，能量損耗非常均勻，這對(duì)于對(duì)剪切力敏感的物料尤為重要。

3、與傳統(tǒng)的鼓泡塔相比，這種設(shè)備能夠處理更大范圍的氣體和液體流速。

4、供氣效率高，升氣管內(nèi)的氣體流量可以超過鼓泡反應(yīng)器的進(jìn)氣量，這有利于好氧反應(yīng)的進(jìn)行。

5、流化效果優(yōu)良，可以使固體顆粒甚至較重的顆粒保持懸浮。

不銹鋼立式發(fā)酵罐的主要缺點(diǎn)有：

1、需要非常高的空氣流量。

2、相間混合接觸不良。

3、當(dāng)循環(huán)的生物體及其操作條件發(fā)生變化時(shí)，底物、營(yíng)養(yǎng)素和氧氣的數(shù)量無法保持恒定。

4、混合和通氣是相互關(guān)聯(lián)的問題，因此在不改變通氣條件的情況下，改善混合狀態(tài)是非常困難的。