發酵罐罐溫控制裝置由一個加熱器和冷卻水電磁閥組成

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發酵 組成 電磁 冷卻 加熱    時間:2020-05-21 10:45:02
發酵罐罐溫控制裝置由一個加熱器和冷卻水電磁閥組成簡介
發酵罐罐溫控制   參數作用罐溫會影響發酵過程中酶反應的速率及氧在培養液中的溶解度,其與菌體生長、抗生素合成及溶解氧都有密切關係。   罐溫控制罐溫控制主要包括控制加熱量與冷卻量。其中,加熱量是由工藝計算而得;冷卻量是指……
發酵罐罐溫控制裝置由一個加熱器和冷卻水電磁閥組成正文

發酵罐罐溫控制


   參數作用罐溫會影響發酵過程中酶反應的速率及氧在培養液中的溶解度,其與菌體生長、抗生素合成及溶解氧都有密切關係。
 

  罐溫控制罐溫控制主要包括控制加熱量與冷卻量。其中,加熱量是由工藝計算而得;冷卻量是指在加熱或滅菌后,且在規定的冷卻時間下所需要的冷量。罐溫控制裝置由一個加熱器和冷卻水電磁閥組成,當發酵罐內溫度低於(或高於)某個設定值時,系統將自動開啟加熱器(或冷卻水電磁閥),以達到控制發酵罐溫度的目的。
 

  通過計算在規定的冷卻時間下所需的冷量得出冷卻量,通過計算在規定的加熱時間下所需的熱量得出加熱量。通過焓值計算和換熱速率,得出換熱面積,也就是發酵罐的夾套或盤管的面積。通過對管路長度、介質壓力及壓力損失的計算,才能確定換熱管的管徑,進而確定控制閥的通徑,控制閥通徑是以培養溫度的控制波動量為主要參數。若以培養溫度的控制波動量為參數來計算,往往可設定60%~80%的開度為穩定值;若要兼顧滅菌升溫時間,那幺取值可以低些,此時培養溫度控制波動量就會大些。
 

  發酵罐在帶冷熱夾套的溫度控制系統中,如果上述工藝參數計算取值恰當,則參數控制相對,其中工藝參數可採用飛升曲線計算或經驗法等方法獲得。在兼顧培養和滅菌的罐溫控制中,採用PID自動控制,其培養溫度的波動控制範圍在±0.1 ℃。其中,微分作用能提高動態響應速度,積分作用能有效消除靜態誤差,使環境溫度不對罐溫控制產生影響。當然,換熱夾套的設計要儘可能薄,以減少溫控滯后所帶來的波動。
 

  發酵罐滅菌控制按照工藝與GMP要求,對發酵設備應當進行清潔、消毒或滅菌。發酵罐通常採用的滅菌方法是濕熱滅菌。在滅菌溫度控制中,先進的發酵罐的管路中往往用疏水隔膜閥來替代傳統的疏水閥,但對所滅菌系統與蒸汽管路及閥門通徑的設計有一定要求。在滅菌程序設計中,通蒸汽時間和疏水時間間隔應相匹配,在疏水隔膜閥打開的瞬間,其罐體壓力幾乎不變,且冷凝水被有效疏掉,此過程沒有冷點出現。在滅菌溫度控制中,應考慮升溫曲線中的溫度波動周期,一般設定為到達設定溫度的1min后才正式計時,以滿足濕熱滅菌的F0值要求。
 

  發酵罐壓力控制
 

  參數作用發酵罐維持正壓既可以杜絕由於罐壓為零時造成的染菌,還可增加氧在培養液中的溶解度,有利於菌的生長及合成。1.2.2 壓力控制發酵罐罐體和管路在發酵過程中都需一定的壓力控制。在發酵培養期間,罐內壓力基本可以保持恆定。然而,在滅菌降溫的過程中,為避免負壓吸入環境的非潔凈空氣以及負壓可能將罐體吸癟情況的發生,需要通入一定的空氣保壓。其中,降溫過程中的壓力影響是非控制參數,這時的壓力是用進氣閥控制。

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