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为什么一套完整的生物制药设备是发酵的首选?

浏览 5052次发布时间:2024-02-20 

生物制药成套设备是许多发酵过程的首选设备,具有高传质和传热能力,理想的气液混合效果,较长的液体停留时间和较宽的操作气速。但缺点也明显,剪切力较大,损害许多剪切敏感型微生物能耗大,混合不均。

1、因此,发扬通风搅拌罐的优势,克服其缺点是当前生物制药成套设备研究的重点之一。通风搅拌罐改进工作主要在搅拌系统,包括搅拌器和多层搅拌系统的优化,搅拌器主要是采用新型搅拌器或改进标准搅拌器,目的是减少桨叶尾流的漩涡以便节能,或者改变反应器的流态,使得剪切力可以均匀的分布,保护反应器中的微生物。

2、多层搅拌系统很早就开始使用,但由于对其工作机理研究不够深人,多年来一直采用简单的经验设计方法,没有发挥其应有的优势。

对多层搅拌系统的研究不只是以单搅拌研究为基础的延伸,而是以多层搅拌为研究目标研究的深度和广度都在扩展,同时,研究溶液性质对传质和混合的影响,使得得出的成果更接近实际,为进一步的精确设计提供了相当的基础,尽管目前这些进步还不能实现完全通过计算就可实现生物制药成套设备的放大设计。

当然,这些成果的取得是伴随研究手段取得的进步,一些先进的仪器和技术为深入了解现象的内在规律提供了可能,如用于观察流体流动状态的多普勒流体分析仪、多普勒速度仪,分析工具计算流体力学及软件,准确测量体积氧传递系数Kla动压法等等。

对于气液系统,用最小的功率消耗获得最大的气含率是最重要的设计目标,组合搅拌系统的底搅拌必须采用纯径向流搅拌器(如圆盘直叶涡轮搅拌桨),顶部采用混合流搅拌桨(如折叶开启式涡轮搅拌桨)向下输送液流,且液流应在湍流状态得到最大的气含率就相当于得到最大的气液传质系数,同样在搅拌系统设计中,引进新型高教的搅拌

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