不锈钢发酵罐的使用特点

随着生物化工行业的的快速发展，发酵罐的数量呈逐年快速增长趋势。发酵罐的运行压力虽然不高，但其容积较大(一般在200-650 M3)，故存在一定的危险性。为保证发酵罐的安全运行，我们对济宁市几家大型企业的咒台在用发酵罐进行了检验。通过检验发现，存在的主要问题是不锈钢封头拼接焊缝存在不同程度的裂纹，在进行检验的32台发酵罐中，有8台存在裂纹，占所检验数量的25% o裂纹深度1-Smm，长度30-100 mm。对这些缺陷如不能及时发现处理，将会产生严重的后果，应引起高度重视。

一、发酵罐的使用特点

     发酵罐一般为由不锈钢板(316L)制成的圆筒、椭圆形封头构成，公称厚度12-16 mm，在工业上用来进行微生物发酵。能耐受蒸汽灭菌、有一定操作弹性，并可进行一定调节以便于清洗、减少污染，适合于多种产品的生产。是生产谷氨酸、赖氨酸、抗i生素等产品不可缺少的设备。

     二、不锈钢发酵罐裂纹成因分析

     重点检测项目为:利用渗透探伤检查筒体纵环焊缝及封头拼接焊缝有无裂纹。

     在进行检验的32台发酵罐中，筒体纵环焊缝均无裂纹，有8台封头拼接焊缝存在裂纹，占所检验数量的25%。裂纹深度1-Smm，长度30-100 mm。经分析，裂纹主要是由以下原因形成的:

     1、不锈钢发酵罐封头在冷旋压成形加工时，会产生一定的残余应力。奥氏体钢由于导热性差和线胀系数大，在约束焊接变形时会残留较大的焊接应力。

     2、在发酵罐封头拼接焊缝处，原有咬边、夹渣等外观微缺陷，存在一定表面应力集中，经过几年在役使用，缺陷处受到拉伸应力连续作用，缺陷逐渐扩展而形成表面裂纹。

搅拌系统:机械偶合搅拌系统，品牌机械密封，发酵罐采用316L不锈钢专用搅拌轴材料，精密加工，具有理想的动平衡性能，刚性好，长期使；整套系统安全稳定且寿命长；

　　一、发酵罐特点：

　　1、 按照卫生级要求设计，结构设计极具人性化，操作方便。传动平稳，噪音低。

　　2、 适宜的径高比设计，按需要定制搅拌装置，节能搅拌、发酵效果好。

　　3、 发酵罐采用SUS304或SUS316进口材质制造；

　　4、 罐体与上下封头过渡均采用旋压R角过度，平整光滑，无卫生死角；

　　5、 内表面采用镜面电解抛光，外表面冷轧原色哑光或磨砂。

　　6、 发酵罐所有的调控功能由使用者通过计算机设置后自动控制，自动完成生物培养过程。

发酵罐有着哪些广泛的应用？

发酵罐发酵过程中，为了能对生产过程进行必要的控制，我们需要对有关参数进行定期取样测定或进行连续测量，以确定其参数对于发酵罐发酵过程的影响程度。发酵罐反映发酵过程变化的参数可以分为两类：一类是可以直接采用特定的传感器检测的参数。它们包括反映物理环境和化学环境变化的参数，如温度、压力、搅拌功率、转速、泡沫、发酵液粘度、浊度、pH、离子浓度、溶解氧、基质浓度等，称为直接参数。

另一类是至今尚难于用传感器来检测的参数，包括细胞生长速率、产物合成速率和呼吸嫡等。这些参数需要根据一些直接检测出来的参数，借助于电脑计算和特定的数学模型才能得到，因此这类参数被称为间接参数。上述参数中，发酵罐对发酵过程影响较大的有温度、pH值和溶解氧浓度等。

发酵罐温度对发酵过程的影响是多方面的，它会影响各种酶反应的速率，改变菌体代谢产物的合成方向，影响微生物的代谢调控机制。除这些直接影响外，温度还对发酵液的理化性质产生影响，如发酵液的粘度、基质和氧在发酵液中的溶解度和传递速率、某些基质的分解和吸收速率等，进而影响发酵的动力学特性和产物的生物合成。发酵罐发酵温度是既适合菌体的生长，又适合代谢产物合成的温度，它随、培养基成分、培养条件和菌体生长阶段不同而改变。理论上，整个发酵过程中不应只选一个培养温度，而应根据发酵的不同阶段，选择不同的培养温度。在生长阶段，应选择适生长温度，生物有机肥发酵罐，在产物分泌阶段，应选择适生产温度。

但实际生产中，由于发酵液的体积很大，升降温度都比较困难，所以在整个发酵过程中，往往采用一个比较适合的培养温度，使得到的产物产量i高，或者在可能的条件下进行适当的调整。发酵罐发酵温度可通过温度计或自动记录仪表进行检测，通过向发酵罐的夹套或蛇形管中通人冷水、热水或蒸汽进行调节。发酵罐工业生产上，所用的大发酵罐在发酵过程中一般不需要加热，因发酵中释放了大量的发酵热，在这种情况下通常还需要加以冷却，利用自动控制或手动调整的阀门，将冷却水通人夹套或蛇形管中，通过热交换来降温，保持恒温发酵。

微生物发酵的适氧浓度与临界氧浓度是不同的。前者是指溶解氧浓度对生长或合成有一适的浓度范围，后者一般指不影响菌体呼吸所允许的i低氧浓度。为了避免生物合成处在氧限制的条件下，需要考察每一发酵过程的临界氧浓度和适氧浓度，并使其保持在适氧浓度范围。发酵罐在供氧方面，主要是设法提高氧传递的推动力和氧传递系数，可以通过调节搅拌转速或通气速率来控制。同时要有适当的工艺条件来控制需氧量，使菌体的生长和产物形成对氧的需求量不超过设备的供氧能力。发酵罐发酵液的需氧量，受菌体浓度、基质的种类和浓度以及培养条件等因素的影响，其中以菌浓的影响为明显。发酵液的摄氧率随菌浓增大而增大，但氧的传递速率随菌浓的对数关系减少。

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