流量計在生(shēng)物發酵連續(xù)補料中的應(yīng)用
生物發酵(jiao)工程是生物(wu)工程的重要(yao)組成部分,采(cai)用工☀️程🔞技術(shu)🈲手段,利用生(shēng)物(主要是微(wēi)生物)和有活(huó)性的離體酶(méi)🌈的某些功能(neng),爲✂️人類生産(chan)有用的生物(wù)産品,或直接(jie)用微💚生物參(can)與控制某些(xiē)工業生産過(guò)程的一種技(ji)術。主要産品(pin)有:食品☂️類、酒(jiu)精、抗生素類(lèi)、維生素類、氨(an)基酸類、酶制(zhì)劑類、生物農(nóng)藥以及醇類(lèi)等😘。 發酵工程(chéng)從工程學的(de)角度把實現(xiàn)發酵工藝的(de)發酵🧡工業🏃過(guò)程分爲菌種(zhǒng)、發酵和提煉(liàn)等三個階段(duan),這三個階段(duàn)都有🌂各自的(de)工程學問題(ti),一般分别把(bǎ)它們稱爲發(fa)酵工程的上(shang)🤟遊、中遊和下(xia)遊工程。 發酵(jiào)工程中的中(zhong)遊工程發酵(jiào)是其最重要(yào)的部分,發酵(jiao)生産過程機(ji)理十分複雜(zá),要實現低投(tou)入高産🌈出的(de)目的,必須有(yǒu)效控制維持(chí)罐内的物理(li)、化學條件,使(shi)微生物細胞(bao)呈現出最佳(jia)的性能,生成(cheng)和積累大量(liàng)産物。所以就(jiu)需要連續補(bu)⛱️料控制、加酸(suan)、加堿調節維(wei)持微生💋物的(de)最佳性能,需(xu)要流量計 滿(man)足滅菌要求(qiú)、耐酸堿腐蝕(shi)、連續補料準(zhun)确等性能👅。 以(yǐ)抗生素爲例(lì),抗生素是微(wēi)生物次級代(dai)謝的産物,而(er)✉️發💞酵🚶中期則(ze)是菌絲代謝(xiè)和分泌抗生(sheng)素的旺盛期(qi)。到🎯了發酵中(zhong)後期,部分營(yíng)養物消耗接(jiē)近完畢,發酵(jiao)液中的廢料(liào)越來越多,菌(jun)體逐漸趨🙇🏻向(xiang)衰老并自溶(róng)。通過補料措(cuo)施,能夠适當(dang)控制和掌握(wò)🈚發酵條件使(shi)生産菌在分(fèn)泌階段有足(zú)夠而不過剩(sheng)的養料,維持(chi)其正常的代(dài)謝活動和大(dà)量地分泌代(dài)謝産✔️品。一般(ban)根據補充料(liào)的性質不同(tong)可分爲補充(chong)碳元、氮元、無(wu)機鹽、水、前體(ti)等。 目前國外(wai)發酵生産過(guo)程連續補料(liào)有采用流量(liàng)計。 電磁流量(liang)計 和質量流(liu)量計,質量流(liu)量計計量,使(shǐ)用流量計計(jì)量可🌂以測量(liang)物🏃🏻質的密度(du),更好的評估(gu)補料後的效(xiao)果,然後通過(guo)小型電動或(huo)者氣動隔膜(mó)調節閥來實(shí)現連續補料(liao)的控制。 由于(yu)微生物在發(fa)酵周期中對(dui)各種補充物(wù)的需求🔅量并(bing)不是線🌂形或(huò)階段添加的(de),所以在補料(liao)分批(fed-batchculture簡稱FBC)培(pei)👌養過🌈程中,間(jian)歇或連續地(di)補加一種或(huo)多種成🥰分的(de)新鮮培養基(ji)的培養方法(fǎ)🐇是優于傳統(tǒng)的分批集中(zhōng)補料培養的(de)。這樣我們可(ke)以優化罐内(nèi)産物小💘環境(jing),調配罐内的(de)PH、DO以及尾氣等(deng)相關化🔱學量(liang)。而且可♋以實(shi)現放料和補(bǔ)料同步,放出(chu)發酵後期的(de)發酵液💔,補充(chōng)-部分新鮮的(de)營養液,有利(lì)于提高産物(wu)産量,降低成(cheng)本,使發酵指(zhi)數♊大幅提高(gao)。 以下爲某産(chan)物的對比數(shù)據(可以看到(dao)連續補料明(míng)顯好于🈚分批(pi)♈集中補料): 爲(wei)了優化發酵(jiào)罐内的小環(huán)境,我們需要(yao)監控許多參(cān)數。通♋過各種(zhong)計量儀表,跟(gēn)蹤相關參數(shu),然後根據自(zi)己對産物需(xu)要參數的⭐經(jing)驗,調整優先(xiān)順序,不斷優(yōu)化工藝流程(cheng)。 電磁流量計(ji):測量循環水(shui)流量及控制(zhi)PH值的酸堿液(yè)流量。 質量流(liú)量計:測量營(yíng)養物、阻沫劑(ji)、積液等電導(dao)率低或精度(dù)要求較高的(de)介質。 雷達液(ye)位計 :測量發(fā)酵罐内液面(mian)高度。 渦街 流(liú)量計 、 轉子流(liu)量計 :二氧化(huà)碳、氮氣、氧氣(qì)等進出發酵(jiào)罐的氣體的(de)測量。 其他:溫(wēn)度、壓力、PH、溶氧(yang)等。 1.電磁流量(liàng)計 多種襯裏(lǐ)、電極材質及(jí)電極形式選(xuan)擇,滿足各種(zhong)腐蝕性及🧑🏽🤝🧑🏻耐(nài)磨損要求,獨(dú)有的低噪聲(sheng)電極适用于(yu)各種漿料及(ji)纖維介質。提(tí)供☔種類全面(miàn)的電磁流量(liang)計:非滿管、低(dī)電導㊙️率、插入(rù)式、高壓型、電(dian)池供電等。工(gong)廠擁有大口(kou)徑高達DN3000的水(shui)流量标定裝(zhuang)置,确保測量(liang)的準确性。 2.質(zhi)量流量計 針(zhen)對不同工況(kuang)提供多種形(xing)式的 質量流(liú)量計 :直管質(zhi)量流量計無(wú)阻流部件,可(kě)以提供多種(zhǒng)測量管材質(zhi)、耐磨損、壓損(sun)小、自排空技(ji)術易于排污(wu)、清洗,滿足衛(wei)生等級🧡要求(qiu)并且可以提(ti)供衛生認證(zheng)。彎管質量流(liú)量計 提供更(geng)寬的溫度壓(ya)力範圍。可以(yi)直接測量質(zhì)量流♻️量、密度(dù)和溫度,也可(ke)以間接計算(suàn)體積流量和(hé)濃度、糖度♍。專(zhuān)利的自适應(yīng)傳感技術(AST)避(bì)免工藝管道(dao)震動🔞對儀表(biǎo)的影響。 3. 雷達(da)液位計 導波(bo)雷達測量天(tiān)線接觸介質(zhi),信号通過天(tiān)線傳到液面(mian),實現🛀可靠測(ce)量,可以測量(liàng)電導率較低(di)的介質,且測(ce)量不受霧氣(qi)、泡沫等的影(yǐng)響。非接觸霄(xiao)達,測量天線(xiàn)不與測量介(jie)質接觸,不受(shou)攪拌等特殊(shu)工況的影響(xiǎng)。調頻連續波(bō)(FMCW)方式連續不(bú)💃🏻間斷的監測(ce)儲罐,高💃頻需(xu)達測量範圍(wei)較大。 如今,連(lián)續補料控制(zhì)技術在國外(wài)的運用日臻(zhen)成熟,而且國(guó)内一些新建(jian)項目以及菌(jun)種對生長環(huán)境有挑剔要(yào)求的場合也(ye)已經🛀開始在(zai)使用,相信随(sui)着國内廠家(jia)💯對産品品質(zhi)的要求不斷(duàn)提高,以及工(gōng)業自動化意(yì)識的加強,生(shēng)物行業會越(yue)來越多地将(jiāng)連續補料控(kong)制方式運用(yòng)到生産之中(zhong)。
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