發(fā)酵罐的攪拌系統(tǒng)有哪些？
發(fā)酵罐由許多重要部件組成，其中之一是攪拌系統(tǒng)，攪拌系統(tǒng)又包括：電機和變速箱、攪拌槳、攪拌軸、軸封（端面軸封）擋板。詳情如下：
1、電機和變速箱
電機和變速箱安裝在罐體外部。對于小型玻璃發(fā)酵罐，可以使用單相電動機，而大型玻璃發(fā)酵罐一般使用三相電動機。對于大型玻璃發(fā)酵罐，電機的轉(zhuǎn)速一般要比攪拌的轉(zhuǎn)速高很多，因此需要通過變速箱來降低轉(zhuǎn)速。實驗室小玻璃發(fā)酵罐可采用無級變速，無需變速箱。在間歇培養(yǎng)過程中，細胞生長的不同階段對剪切力和氧傳遞有不同的要求。為了降低功耗，最好使用調(diào)速電機。
實驗室玻璃發(fā)酵罐
2、攪拌槳
根據(jù)攪拌產(chǎn)生的流體運動的初始方向，攪拌槳可分為徑向流攪拌槳和軸向流攪拌槳。徑向流攪拌器向外推動流體，遇到玻璃發(fā)酵罐的內(nèi)壁和擋板后，再轉(zhuǎn)向上下兩側(cè)，從而產(chǎn)生二次流。軸流式攪拌器在開始時使流體軸向移動。一般來說，帶軸流攪拌器的玻璃發(fā)酵罐功率標(biāo)準(zhǔn)較低，達到相同混合效果的能耗遠低于徑向流攪拌器。徑向流葉輪產(chǎn)生的剪切力大于軸向流葉輪產(chǎn)生的剪切力，有利于破泡，從而增加總氧傳遞速率常數(shù)，但會傷害部分細胞。因此，徑向流葉輪多用于培養(yǎng)對剪切力不敏感的好氧細菌和酵母，而軸向流葉輪多用于對剪切力敏感的生物反應(yīng)系統(tǒng)。對于大型發(fā)酵罐，可以采用兩種槳葉混合的設(shè)計，充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢。
3、攪拌軸
混合軸可以從頂部或底部伸入罐內(nèi)，前者稱為向上混合，后者稱為向下混合。一般來說，上混合器的制造和安裝成本略高于下混合器。然而，當(dāng)使用攪拌時，水蒸發(fā)后由培養(yǎng)基中的固體顆粒或可溶性成分形成的晶體將損壞軸封并增加其維護成本。不同尺寸的充氣玻璃發(fā)酵罐有不同的攪拌器層。小型充氣玻璃發(fā)酵罐一般只有一層攪拌器，而大型充氣玻璃發(fā)酵罐一般有2 ~ 4層攪拌器，以改善混合和傳質(zhì)。
4、軸封
軸封的主要作用是防止環(huán)境中的微生物侵入玻璃發(fā)酵罐，防止培養(yǎng)液泄漏。機械傳動部件往往是細菌污染的主要原因之一，因此軸封設(shè)計的關(guān)鍵是避免細菌污染和泄漏，應(yīng)盡可能使用無菌密封材料。
5、擋板
為了防止攪拌時液面上的大旋渦，促進罐內(nèi)流體在各個方向的混合，在罐上對應(yīng)攪拌槳處安裝了擋板。擋板的設(shè)計應(yīng)滿足“全擋板條件"。所謂全擋板條件是指在玻璃發(fā)酵罐中加入擋板或其他附件時，攪拌功率不會增加。擋板的數(shù)量通常為4 ~ 6個，寬度為0.1~0.12D，全擋板條件是消除液位渦流的條件。
