Vad är agitationstypen för en 2000L -jäsare?

Vad är agitationstypen för en 2000L -jäsare?

Som leverantör av 2000L fermentatorer möter jag ofta förfrågningar om agitationstyperna för dessa stora skalfermenteringsfartyg. Ragitation spelar en avgörande roll i jäsningsprocessen, eftersom den påverkar massöverföring, värmeöverföring och jäsningsbuljongens övergripande homogenitet. I den här bloggen kommer jag att utforska de olika agitationstyperna som vanligtvis användes under 2000L fermenterare och deras respektive fördelar och nackdelar.

1. Mekanisk agitation

Mekanisk agitation är en av de mest använda agitationsmetoderna hos jäsare. Det involverar vanligtvis användning av ett pumphjul som drivs av en motor för att skapa vätskeflöde i fermentören.

Typer av impeller

• Rushton -turbin: Rushton -turbinen är ett radiellt flödeshjul som består av platta blad fästa vid ett centralt nav. Det är känt för sin höga skjuvkraft, vilket gör det effektivt att bryta upp gasbubblor och främja god massöverföring mellan gas- och flytande faser. I en 2000L -jäsare kan en Rushton -turbin säkerställa att syre effektivt överförs till mikroorganismerna i jäsningsbuljongen, vilket är avgörande för aerob jäsningsprocesser. Emellertid kan den höga skjuvkraften också vara skadligt för skjuvkänsliga mikroorganismer, såsom vissa däggdjursceller.
• Propellerhjul: Propellerimpeller är axiella - flödesimpeller som genererar ett flöde parallellt med impelleraxeln. De är relativt enkla i designen och används ofta för lågviskositetsfermenteringsbuljonger. I en 2000L -fermentör kan en propellerpumphjul skapa ett starkt axiellt flöde, vilket hjälper till att blanda innehållet i fermentatorn från topp till botten. Denna typ av impeller är energi - effektiv och kan vara ett bra val för jäsningar där en mild blandning krävs, såsom vissa anaeroba jäsningsprocesser.
• Pitched - Blade Turbine: Pitched - Bladturbiner kombinerar funktioner i både radiellt och axiellt flöde. Bladen är tonade i en vinkel, vilket gör att de kan generera både en radiell och en axiell flödeskomponent. Denna typ av pumphjul är lämplig för ett brett spektrum av viskositeter för jäsning och kan ge en balans mellan skjuvkraft och blandningseffektivitet. I en 2000L fermentator kan en tonhöjd - bladturbin säkerställa god blandning i hela kärlet samtidigt som skadan på mikroorganismerna minimeras.

Fördelar med mekanisk agitation

• Bra blandning: Mekanisk omrörning kan ge utmärkt blandning av fermenteringsbuljongen, vilket säkerställer att näringsämnen, syre och mikroorganismer är jämnt fördelade över hela 2000L -jäsaren.
• Kontrollerbar: Hastigheten på pumphjulet kan lätt kontrolleras, vilket möjliggör exakt justering av blandningsintensiteten enligt de specifika kraven i jäsningsprocessen.

Nackdelar med mekanisk agitation

• Högenergikonsumtion: Motorn som krävs för att driva pumphjulet förbrukar en betydande mängd energi, särskilt i en stor 2000L fermenter. Detta kan öka driftskostnaderna för jäsningsprocessen.
• Skjuvskada: Som nämnts tidigare kan den höga skjuvkraften som genereras av vissa impeller skada skjuv - känsliga mikroorganismer.

2. Luft - lyft agitation

Luft - Lift Agitation är en annan populär agitationsmetod som används i jäsare. Det fungerar genom att introducera luft i fermentören genom ett dragrör eller en sparger. De stigande luftbubblorna skapar en densitetsskillnad inom fermentören, vilket får vätskan att cirkulera.

Hur det fungerar
I en 2000L fermentator med luftturitation injiceras luften längst ner i dragröret. När luftbubblorna stiger, bär de vätskan med sig och skapar ett uppåtflöde i dragröret. Överst på fermentören kopplas luftbubblorna från vätskan, och vätskan rinner ner på utsidan av dragröret, vilket skapar ett kontinuerligt cirkulationsmönster.

Fördelar med luft - lyft agitation

• Låga skjuv: Luft - lyft agitation genererar relativt låga skjuvkrafter jämfört med mekanisk agitation. Detta gör det lämpligt för skjuvkänsliga mikroorganismer, såsom vissa växtceller och filamentösa svampar.
• Energi - effektiv: Luft - Lyftsålit kan vara mer energi - effektiv än mekanisk agitation, särskilt för stora skalfermentatorer som 2000L. Energin som krävs för att pumpa luft är i allmänhet lägre än den energi som krävs för att driva ett mekaniskt pumphjul.

Nackdelar med luft - lyft agitation

• Begränsad blandningsintensitet: Blandningsintensiteten för luft - lyft agitation är i allmänhet lägre än den för mekanisk agitation. I vissa fall kanske det inte räcker för att säkerställa fullständig blandning av jäsningsbuljongen, särskilt för höga viskositetsbuljonger.
• Beroende av lufttillförsel: Luftförändringens prestanda är mycket beroende av lufttillförselkvaliteten och mängden. Eventuella problem med luftkompressorn eller luftfördelningssystemet kan påverka blandningen och jäsningsprocessen.

3. Magnetisk agitation

Magnetisk agitation är en relativt ny agitationsmetod som använder magnetfält för att driva en omrörningsstång inuti fermentören.

Hur det fungerar
I en 2000L fermentator med magnetisk omrörning placeras en magnetisk omrörningsstång inuti fermentören. Utanför fermentören genererar en magnetisk omrörare ett roterande magnetfält, vilket gör att rörstången roterar. Denna rotation av rörstången skapar en blandningseffekt i jäsningsbuljongen.

Fördelar med magnetisk agitation

• Förseglat system: Magnetisk agitation möjliggör ett helt förseglat jäsningssystem, vilket kan förhindra förorening från den yttre miljön. Detta är särskilt viktigt för jäsningar som kräver strikta aseptiska förhållanden.
• Lågt underhåll: Det finns inga mekaniska delar inuti fermentören som måste underhållas eller bytas ut, vilket minskar underhållskostnaderna och driftstoppen för fermentören.

Nackdelar med magnetisk agitation

• Begränsad storlek och kraft: Magnetisk agitation är i allmänhet mer lämplig för små till medelstora jäsare. I en 2000L fermentator kan det vara svårt att uppnå tillräcklig blandningsintensitet med en magnetisk rörstång, särskilt för högviskositetsbuljonger.
• Kosta: Den magnetiska omröraren och omrörningsstången kan vara relativt dyra jämfört med andra agitationsmetoder.

När du väljer en omrörningstyp för en 2000L -jäsare måste flera faktorer beaktas, såsom typen av mikroorganismer, viskositeten för jäsningsbuljongen, syrebehovet och kraven på energieffektivitet. Hos vårt företag erbjuder vi ett brett utbud av 2000L fermentatorer med olika agitationstyper för att tillgodose våra kunders olika behov. Om du är intresserad av vår40bbl konisk jäsare,200L rostfritt stål ölfermenterellerTryckkonisk jäsare, vänligen kontakta oss för mer information och för att diskutera dina specifika krav. Vi är engagerade i att ge dig de bästa jäsningslösningarna för ditt företag.

Referenser

• Baily, JE, & Ollis, DF (1986). Grundläggande av biokemiska tekniska tekniska tekniker. McGraw - Hill.
• Doran, PM (1995). Bioprocesstekniska principer. Academic Press.
• Shuler, ML, & Kargi, F. (2002). Bioprocessteknik: Grundläggande koncept. Prentice Hall.