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流量(liàng)計在生物發酵(jiao)連續補料中的(de)應用
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生物發酵(jiào)工程是生物工(gong)程的重要組成(cheng)部分,采用工🌈程(chéng)技🚶♀️術手段,利用(yòng)生物(主要是微(wēi)生物)和有活性(xìng)的離體酶的某(mǒu)些功能,爲📱人類(lei)生産有用的生(shēng)物産品,或直接(jiē)用微生物參🧡與(yǔ)控制某些工業(ye)生産過程的一(yi)種技術。主要産(chǎn)品有:食品類、酒(jiu)精、抗生素類、維(wéi)生素類、氨基酸(suan)類、酶制劑類、生(shēng)物農藥以及醇(chun)類等。
發酵工程(cheng)從工程學的角(jiǎo)度把實現發酵(jiao)工藝的發酵🌈工(gōng)業過程分爲菌(jun)種、發酵和提煉(liàn)等三個階段,這(zhe)三個階段都有(yǒu)各自的工程學(xué)問題,一般分别(bié)把它們稱爲發(fā)酵工程的上遊(you)、中遊👉和下遊工(gōng)程。
發酵工程中(zhong)的中遊工程發(fā)酵是其最重要(yao)的部分,發♊酵生(shēng)産過程機理十(shi)分複雜,要實現(xian)低投入高産🔅出(chū)的🔴目的💯,必須有(yǒu)效控制維持罐(guan)内的物理、化學(xué)條⛷️件,使微👌生物(wù)細🏃♀️胞呈現🙇♀️出最(zui)佳👌的性能♍,生成(chéng)和積累大量産(chǎn)物。所以就需要(yào)連續補料控制(zhì)、加酸、加堿調節(jiē)維持微生物的(de)最佳性能,需要(yao)流量計
滿足滅(mie)菌要求、耐酸堿(jian)腐蝕、連續補料(liao)準确等性能。
以(yǐ)抗生素爲例,抗(kàng)生素是微生物(wu)次級代謝的産(chan)物,而📞發酵中期(qī)則是菌絲代謝(xiè)和分泌抗生素(sù)的旺盛期。到了(le)發酵中後期,部(bù)分☔營養物消耗(hao)接近完畢,發酵(jiào)液中🤞的廢料越(yue)來越多,菌體逐(zhu)漸趨🚩向衰老并(bìng)自溶。通過補料(liao)措施,能夠适當(dāng)控制和掌握發(fa)酵條件✔️使生産(chan)菌在分泌階段(duan)有足夠而不過(guo)剩的養料,維持(chi)其正常的代謝(xiè)活動和大量地(di)分泌代謝産品(pǐn)。一般根據補充(chong)料的性質不同(tong)可分爲補充碳(tan)元、氮元、無機鹽(yan)、水、前體等。
目前(qian)國外發酵生産(chan)過程連續補料(liào)有采用流量計(ji)。
電磁流量計
和(he)質量流量計,質(zhì)量流量計計量(liang),使用流量計計(jì)量可以測量物(wu)質的密度,更好(hao)的評估補料後(hou)的效果,然後👅通(tong)過小型電動或(huò)者氣動隔膜調(diào)節閥來實現連(lián)續補料的控制(zhì)。
由于微生物在(zai)發酵周期中對(dui)各種補充物的(de)需求量并不⚽是(shi)線🛀形或階段添(tian)加的,所以在補(bu)料分批(fed-batchculture簡稱FBC)培(péi)養過程中,間歇(xie)或連續地補加(jiā)一種或多種成(cheng)🤞分的新鮮培養(yang)基的培養方法(fa)是優于傳統的(de)分批集中補料(liao)培養的。這樣我(wǒ)們可🔴以優化罐(guan)内産物小😘環境(jing),調配罐😍内的PH、DO以(yi)及尾氣等相關(guan)化學量。而且可(ke)以實現放料和(he)補料同步,放出(chū)發酵後期的發(fā)酵液,補充-部分(fèn)新鮮的營養液(yè),有利于提高産(chan)物産量,降低成(chéng)本,使發酵指數(shù)⛹🏻♀️大幅提高。
以下(xià)爲某産物的對(duì)比數據(可以看(kan)到連續補料明(ming)顯好于💛分批集(jí)中補料):
爲了優(you)化發酵罐内的(de)小環境,我們需(xu)要監控許多參(cān)數。通過🌈各🈲種計(jì)量儀表,跟蹤相(xiang)關參數,然後根(gen)據自己對産物(wù)需要參數的經(jīng)驗,調整優先順(shùn)序,不斷優化工(gong)藝流程。
電磁流(liu)量計:測量循環(huan)水流量及控制(zhì)PH值的酸堿液流(liú)量😍。
質量流量計(ji):測量營養物、阻(zǔ)沫劑、積液等電(dian)導率低或精度(dù)要求較高的介(jie)質。
雷達液位計(jì)
:測量發酵罐内(nèi)液面高度。
渦街(jie)
流量計
、
轉子流(liu)量計
:二氧化碳(tan)、氮氣、氧氣等進(jin)出發酵罐的氣(qi)體的測量。
其他(tā):溫度、壓力、PH、溶氧(yǎng)等。
1.電磁流量計(jì)
多種襯裏、電極(ji)材質及電極形(xíng)式選擇,滿足各(gè)種腐蝕性及耐(nài)磨損要求,獨有(yǒu)的低噪聲電極(ji)适用于各種漿(jiāng)料及纖維🐇介質(zhi)。提供種類全面(miàn)的電磁流量計(ji)✊:非滿管、低電導(dao)♊率、插入🔞式、高壓(ya)型、電池供電等(deng)。工廠擁有大口(kǒu)徑高達DN3000的🔆水流(liu)量标定裝置,确(què)保測量的⭕準确(què)性。
2.質量流量計(jì)
針對不同工況(kuang)提供多種形式(shì)的
質量流量計(ji)
:直管質量流量(liang)計無阻流部件(jiàn),可以提供多種(zhǒng)測量管🔆材質、耐(nài)磨損、壓損小、自(zi)排空技術易于(yú)排污、清洗💞,滿足(zú)衛生等級要求(qiú)并且可以提供(gòng)衛生認證。彎管(guǎn)質量流量計
提(tí)供更寬的溫度(du)壓力範圍。可以(yi)直接測量質量(liàng)流量、密度和溫(wen)度,也可以間接(jie)計算體積流量(liang)和濃度、糖度。專(zhuan)利的自适應傳(chuan)感技術(AST)避免工(gōng)藝管道震動對(dui)儀表的影響。
3.
雷(lei)達液位計
導波(bo)雷達測量天線(xiàn)接觸介質,信号(hào)通過天線傳到(dao)🌈液面,實現💔可靠(kào)測量,可以測量(liàng)電導率較低的(de)介質,且測量不(bú)受霧氣、泡👉沫等(děng)👈的影響。非接觸(chù)霄達,測量⛱️天線(xiàn)不與測量介質(zhì)接觸,不受攪拌(bàn)等特殊工況的(de)影響。調頻連續(xu)波(FMCW)方式連續不(bú)㊙️間斷的監✉️測儲(chu)罐,高頻需達測(ce)量範圍較大。
如(rú)今,連續補料控(kong)制技術在國外(wai)的運用日臻成(cheng)熟,而且♈國内一(yi)些新建項目以(yǐ)及菌種對生長(zhǎng)環境有挑剔🥰要(yào)求的場合也已(yi)經開始在使用(yong),相信随着國⛷️内(nèi)廠家對産品品(pǐn)質的要求不🚶斷(duàn)提高,以及工業(yè)自動化意識的(de)加強,生物行業(ye)會越來越多地(di)将連續補料控(kong)制方式運用到(dao)生産之中。
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