毕业论文课题相关文献综述

文 献 综 述

发酵罐是一种生化反应设备，就是为菌种在适宜的温度，适当的通气搅拌条件下，使菌种在液体培养基中大量繁殖及分泌抗菌素的设备^[1]。

优良的发酵罐必须具有严密的结构、良好的液体混合性能、高的传质和传热速率以及可靠的检测及控制仪表,才能获得最大的生产效率^[2]。

发酵罐在生物制药、饲料、酒精、酵母生产、酶类生产、蛋白质衍生物、碳氢化合物、饮料、活性污泥处理等过程中应用非常广泛^[3]。

1. 分类

发酵罐主要由罐体、传热装置、通气装置、机械搅拌器、中间轴承、传动装置和机械密封等组成^[4]。

发酵罐有自吸式发酵罐、标准式发酵罐、气升式发酵罐、喷射式叶轮发酵罐、外循环发酵罐和多孔板塔式发酵罐等。

自吸式发酵罐是通过发酵罐内叶轮的高速转动，形成真空将空气吸入罐内，由于叶轮转动产生的真空，其吸入压头和空气流量有一定限制，因而仅适用对通气量要求不高的发酵品种;塔式发酵罐是将发酵液置于多层多孔塔板的细长罐体内，在罐底部通入无菌空气，通过气体分散进行氧的传递，但其供氧量也受到一定限制;气升式发酵罐、喷射式叶轮发酵罐、外循环发酵罐均是通过无菌空气在罐内中央管或通过旋转的喷射管和罐外喷射泵将发酵液进行一定规律的运动，从而达到气液传质，目前气升式发酵罐在培养基较稀薄，供氧量要求不过分高的条件下得到了较为广泛使用，其它喷射式叶轮发酵罐、外循环发酵罐也有一定的用途;但在发酵工业中，兼具通气又带搅拌的标准式发酵罐用途最为普遍，标准式发酵罐被广泛使用抗生素、氨基酸、柠檬酸等各个领域^[5]。

2.发展概况

随着发酵罐生化技术的提高和生化产品需求量的不断增加，对发酵罐的大型化、节能和高效提出了越来越高的要求。目前国际抗生素发酵罐的容积以80～200m为主，而生产氨基酸柠檬酸的发酵罐较普遍使用150～400m，美国ADM公司赖氨酸发酵罐的容积为十万加仑，折合公称容积为380m^[6]。英国LIGHTNIN公司开发了CBY系列搅拌器, 美国佐治亚理工学院开发了翼形桨。加州理工学院开发了适用于中低粘物系的LA搅拌器和适用高粘物系的MT搅拌器。日本东京工业大学开发了JH轴流式搅拌器。日本味之素公司的KSX型大宽叶旋桨式搅拌器在发酵中得到很好的应用,这种搅拌器的叶片为大面积、带倾角的曲面形状,具有较高的投影覆盖率,其综合性能优异^[7]。