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一、機(jī)械攪拌發(fā)酵罐描述
機(jī)械攪拌發(fā)酵罐是以發(fā)酵罐的攪拌形式而言的，機(jī)械攪拌式發(fā)酵設(shè)備和技術(shù)在整個(gè)制藥、生物產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)過(guò)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(jī)械攪拌的標(biāo)準(zhǔn)式發(fā)酵罐用途最為普遍，廣泛使用于抗生素、氨基酸、檸檬酸等各個(gè)領(lǐng)域。標(biāo)準(zhǔn)式發(fā)酵罐設(shè)計(jì)的技術(shù)關(guān)鍵在于攪拌技術(shù)復(fù)雜的氣液兩相流動(dòng)問(wèn)題上。機(jī)械攪拌發(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(yùn)行費(fèi)用，同時(shí)提高產(chǎn)品產(chǎn)量與收率。
二、機(jī)械攪拌發(fā)酵罐特性
機(jī)械攪拌發(fā)酵罐是最通用的發(fā)酵設(shè)備，字樣上也能看出能夠滿足機(jī)械攪拌、溶氧通風(fēng)。
機(jī)械攪拌發(fā)酵罐是發(fā)酵工廠常用類型之一。它是利用機(jī)械攪拌器的作用，使空氣和發(fā)酵液充分混合，促進(jìn)氧的溶解，以保證供給微生物生長(zhǎng)繁殖和代謝所需的溶解氧。它是借攪拌渦輪輸入混合以及相際傳質(zhì)所需要的功率。這種反應(yīng)器的適應(yīng)性最強(qiáng)，從牛頓型流體直到非牛頓型的絲狀菌發(fā)酵液，都能根據(jù)實(shí)際情況和需要，為之提供較高的傳質(zhì)速率和必要的混合速度。缺點(diǎn)是機(jī)械攪拌器的驅(qū)動(dòng)功率較高，一般(2-4)kw/m3，這對(duì)大型的反應(yīng)器來(lái)說(shuō)是個(gè)巨大負(fù)擔(dān)。
在許多過(guò)程中，氣液接觸是十分重要的，氣體需要與液體進(jìn)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(yīng)是快反應(yīng)，這需要攪拌器能提供很高的傳質(zhì)強(qiáng)度;有的反應(yīng)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。
機(jī)械攪拌發(fā)酵罐早期研究認(rèn)為，氣液分散是氣體直接被攪拌器剪切成細(xì)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(dāng)氣速過(guò)大或攪拌轉(zhuǎn)速過(guò)低時(shí)，整個(gè)攪拌器被氣穴包裹，氣體穿過(guò)攪拌器直接上升到液面，發(fā)生氣泛。
三、械攪拌發(fā)酵罐種類
氣液接觸過(guò)程的主要有有以下幾種：氣相和液相需要的停留時(shí)間分布、允許壓力降、相對(duì)質(zhì)量流率、是否逆流接觸、局部混合能力、是否需要補(bǔ)充或移出熱量、腐蝕條件、泡沫行為與相分離、反應(yīng)時(shí)需要的流型、反應(yīng)與傳質(zhì)的關(guān)系、層流和過(guò)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(gè)狀態(tài)：氣泛狀態(tài)(大部分氣體未分散，氣泡沿?cái)嚢栎S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)，完全分散狀態(tài)。
四、械攪拌發(fā)酵罐種類產(chǎn)品基本要求如下
1、應(yīng)有適宜的高徑比，氧的利用率高;
2、能承受一定壓力;
3、攪拌通風(fēng)裝置能使氣液充分混合，保證發(fā)酵液必須的溶氧量;
4、足夠的冷卻面積;
5、盡量減少死角，避免藏垢積污，滅菌能徹底，避免染菌;
6、軸封應(yīng)嚴(yán)密，盡量減少泄露。
7、機(jī)械攪拌通風(fēng)發(fā)酵罐是利用攪拌的作用，是空氣與醪液充分混合，促使氧在醪液中溶解，以保證供給微生物生長(zhǎng)繁殖、發(fā)酵和代謝產(chǎn)物所需要的氧氣。
四、械攪拌發(fā)酵罐技術(shù)參數(shù)
規(guī)格型號(hào) | 外形尺寸 | 總功率(常規(guī)配置) | 備注 | |
電機(jī)功率(KW) | 攪拌轉(zhuǎn)速(R/min) | |||
FJG--100 | 500×800×1700MM | 0.75KW | 0-280 | |
FJG--200 | 600×1000×1800MM | 1.1KW | 0-280 | |
FJG--300 | 800×1200×2000MM | 1.5KW | 0-280 | |
FJG--500 | 900×1300×2000MM | 2.2KW | 0-280 | |
FJG--1000 | 1000×1500×3300MM | 2.2KW | 0-280 | |
FJG--2000 | 1200×1600×3200MM | 4KW | 0-280 | |
FJG--3000 | 1400×2000×3600MM | 5.5KW | 0-280 | |
FJG--4000 | 1500×2000×3800MM | 7.5KW | 0-280 | |
FJG--5000 | 1600×2200×4000MM | 11KW | 0-280 | |
五、不銹鋼發(fā)酵罐質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
設(shè)計(jì)、制造、監(jiān)檢、檢驗(yàn)執(zhí)行：
1、《中華人民共和國(guó)特種設(shè)備安全法》
2、SFDA 《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》
3、TSG21—2016《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》
4、GB150—2011《壓力容器》
5、NB/T47015—2011《壓力容器焊接規(guī)程》
6、NB/T47013—2015《承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè)》
7、HG/T20584—2011《鋼制化工容器制造技術(shù)要求》
