发酵过程中,随着微生物对培养基的利用,以及机械搅拌的作用等,将不断的产生热量,而为了保障菌体最佳的繁殖温度,这些热量就需要不断被带走。带走生物反应器的热量,主要通过以下几种方式进行,下图摘自书籍《bioprocess engineering principles》:
夹套和外部盘管,由于外部面积限制,换热面积无法满足绝大多数的生物发酵过程的需要。业内大型生物发酵类工厂,经常采用的是多组的内部蛇管,有的称之为弹簧管式,有的成为多组列管式。这些形式的换热器,加大了发酵的换热面积,解决了去除发酵热的问题,但也带来了一些难题:
1、内部蛇管总有无法排净的水,当发酵罐空消的时候,内部管道会反复出现水锤撞击现象,噪音很大;
2、不断的撞击,又可能会使得内部管道疲劳,甚至出现渗漏等,进而染菌的危险现象,等等。
天臻生化技术公司结合国外先进的设计理念和实践经验,不仅出色的解决了传统换热盘管容易出现的问题,而且更有效的保障了发酵的安全卫生换热过程。
这主要得益于于我们设计过程:
1、采取更简洁的直管,更易于清洁和检查;
2、采用了更符合卫生标准的螺栓;
3、从设计上采用了优秀的冷却水分布器,避免了冷却水走短路的问题;
4、同时,也从结构上进行了力学模拟,避免了搅拌激荡以及温差应力对列管的损害,等等。
下图是参考文献里面对生物反应器的一个设计案例,可供一般参考:
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天臻生化技术,不负所望!
参考文献:
1、《微生物工程工艺原理》,华南理工大学出版社;
2、《发酵罐用换热型式及结构设计》;
3、《BIOPROCESS ENGINEERING PRINCIPLES》;
4、《Industrial-Scale Fermentation》