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1、机械搅拌通风发酵罐,发酵罐结构与部件,罐体(不锈钢,普通钢加不锈钢衬底,普通钢加涂料);(金属的锈蚀) 搅拌器和挡板(叶轮形状与混合效果); 换热装置(排管,盘管,夹套); 轴封装置(渗漏或杀菌死角); 空气分布器(单管或环管,气孔直径2-5mm); 消泡装置(化学消泡+机械消泡); 空气过滤系统,夹套传热 排管传热,通用式发酵罐的几何尺寸比例 H/D=1.73 d/D=1/21/3 W/D=1/81/12 B/D=0.81.0 s:两搅拌器间距, W:挡板宽度 d:搅拌器直径, H:发酵罐筒身高 HL:液位高度, B:下搅拌器距底间距, D:发酵罐内径,罐径小于0.8米不开人孔, 全开式法兰
2、连接;Di/D = 0.33-0.45;叶尖线速度小于7.5米/秒;牛顿型液体与非牛顿型液体,气-液相间溶氧传质理论 p34 气泡中的氧气液界面氧从气相侧转移到液相侧 氧从液相侧转移到液相主体氧从液相主体转移至细胞表面氧扩散至细胞内通气压强与罐压,富氧通气 p39搅拌叶尖线速度与剪应力 p41,通用式发酵罐大多采用涡轮式搅拌器，为了避免气泡在阻力较小的搅拌器中心部位沿着轴周边上升逸出，在搅拌器中央带有圆盘。常用的涡轮搅拌器有平叶式、弯叶式和箭叶式三种。在相同的搅拌功率下粉碎气泡的能力的大小是，平叶搅拌器大于弯叶搅拌器，弯叶搅拌器大于箭叶式搅拌器；但其翻动流体的能力则与上述情况相反。,填料密封与
3、端面密封污染发生的可能原因：空气过滤系统； 密封系统； 卫生死角（液流的方向）,动环,静环,罐体静环座静环密封垫静环动环动环密封圈搅拌轴电机或减速箱,压紧弹簧,发酵用的传热装置有夹套和排管两种.一般小型发酵罐多采用外夹套作为传热装置，而大中型发酵罐多采用排管换热器，这是因为罐的容积愈大，其单位体积培养液具有的周壁表面愈小,排管同时还可起挡板的作用。一般的设计计算：1，好氧培养过程中菌体生长每消耗1mol氧气产热460 kJ；2，机械搅拌功率 1KW /立方米；3，搅拌转速 50-400 rpm,消泡装置为耙式消泡桨,装于搅拌轴上，齿面略高于液面，当少量泡沫上升时,转动的耙齿就可以把泡沫打碎。
4、其它机械消泡装置:离心消泡,刮板消泡,碟片消泡等,空气净化除菌方法及原理,热杀菌, 辐射杀菌, 静电除菌, 过滤除菌相对过滤与绝对过滤,空气过滤,去除杂菌 + 调温、调湿（培养中水份的损失）过滤介质：棉花、玻璃纤维、活性炭、石棉、烧结陶瓷、烧结合金、新型聚合物,惯性冲击滞流,机械搅拌反应器的优点:操作弹性大，pH值和温度易于控制；有较规范的工业放大方法；适合连续培养.缺点:驱动功率大；内部结构复杂，难于彻底洗净,易造成污染；在丝状菌的培养中由于搅拌器的剪切作用，细胞易损伤.,增加培养基中溶解氧供应的办法:加大通气; 加大搅拌转速; 改变叶轮形状和罐体设计; 加压发酵; 富氧通风(实验室常用但工
5、业上少用),冷却水的水温要求和流速,蛇管与排管比较,课后练习题：,一个150 m3的生物反应器在35 oC条件下用糖蜜生产霉菌菌体。培养时氧气的消耗量为225 kg/h；机械搅拌功率为150 kW。已知菌体生长时每消耗1mol氧气产热460 kJ；水的比热为75.4 J mol-1 oC-1。盘管冷却水的进水温度为10 oC，流速为60 m3/h。在忽略蒸发和外壁的热散发时，问冷却水的出水温度是多少oC?,答案：能量平衡的计算题,产生的热量： 搅拌热：150KW * 3600秒 = 540000千焦耳 发酵产热： 460 * 225000/32 = 3234375千焦耳共计： 3774375千焦耳冷却水带走热量：（X-10）* 75.4 * 60000000 / 18 = 3774375000X = 25 oC,
