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发酵罐内的PH值该如何控制及控制方法有哪些?

编辑:发酵罐 时间:2017-11-30 10:26
发酵生产过程各阶段的pH值实施监控,对PH值的调控方法有:1、调整培养基组分,2、在基础料中加入维持pH的物质:3、通过补料调pH:4、改变搅拌转速或通气量,以改变溶解氧浓度,控制有机酸的积累量及其代谢速度;改变温度,以控制微生物代谢速度 信息摘要:
发酵罐 内的PH值该如何控制及控制方法有哪些? 在 发酵 过程中,发酵罐内的pH随着微生物活动而不断变化,为提供菌体适宜的生长或产物积累的pH值,需要对发酵生产过程各阶段的pH值实施控监控,实际生产中,从以下几个方面进

发酵罐内的PH值该如何控制及控制方法有哪些?

搅拌通风发酵罐的设计需要综合各种参数,是有计划、有目的,由所需设计的发酵罐的体积,步步计算而来。需要根据要求设计的年产量及罐的容积填充系数,发酵周期计算所需罐数。

有冷却介质的进出口温度及发酵过程中传热量得出传热面积。关于传热面积,难确定的是传热系数,不锈钢白酒储罐的确定需要需要取决于发酵液的物性、蛇管的传热性能及管壁厚度。大家查了很多关于传热系数的计算的资料,很遗憾,由于各种物性参数的不足,大家只能取经验数值。由所得的传热面积便可根据公式根据已知的各种参数,求出蛇管的理论长度、蛇管的组数。

要设计的是200立方米的发酵罐,理论上说,可以用夹套冷却装置,由于担心传热不足,大家还是选择设计比较复杂的蛇管冷却装置,这样就可以限度地解决传热问题。

蛇管换热器的设计需要考虑各种因素,比如它同封头的距离是否满足工艺上的规定,它同搅拌器的距离是否能够保证搅拌器正常工作时不会与蛇管相碰撞等。所以在设计蛇管之前定要将搅拌器的各种参数计算好,比如搅拌器的功率、叶径、转速、同挡板的距离等。

这些参数相互之间都有联系,根据设计所规定的比例标准可以计算出。根据发酵罐的容积及压力,对壁厚进行设计,并圆整,然后根据罐的直径计算封头的直径及壁厚。

 

发酵罐内的PH值该如何控制及控制方法有哪些?

发酵罐内的PH值该如何控制及控制方法有哪些?

发酵罐内的PH值该如何控制及控制方法有哪些?

发酵过程中,发酵罐内的pH随着微生物活动而不断变化,为提供菌体适宜的生长或产物积累的pH值,需要对发酵生产过程各阶段的pH值实施控监控,实际生产中,从以下几个方面进行:

(1)调整培养基组分:

适当调整C/N比,使盐类与碳源配比平衡,般情况,C/N高时(真菌培养基),pH降低;C/N低时(般细菌),经过发酵后,pH上升;还有基础料中若含有玉米浆,pH呈酸性,必须调节pH。若要控制消后pH在6.0,消前pH往往要调到6.5—6.8

(2)在基础料中加入维持pH的物质:

①添加CaCO3:当用NH4+盐作为氮源时,可在培养基中加入CaCO3,用于中和NH4+被吸取后剩余的酸.

②氨水流加法:氨水可以中和发酵中产生的酸,且NH4+可作为氮源,供给菌体营养.通氨般是使压缩氨气或工业用氨水(浓度20%左右),采用少量间歇添加或连续自动流加,可避次加入过多造成局部偏碱。氨易和铜反应产生毒性物质,对发酵产生影响,故需避使用铜制的通氨设备。

③尿素流加法:味精厂多用,尿素先被菌体尿酶分解成氨,氨进入发酵液,使pH上升,当NH4+被菌体作为氮源消耗并形成有机酸时,发酵液pH下降,这时随着尿素的补加,氨进入发酵液,又使发酵液pH上升及补充氮源,如此循环,致至发酵液中碳源耗尽,完成发酵。

(3)通过补料调pH:

在发酵过程中根据糖氮消耗需要进行补料。在补料与调pH没有矛盾时采用补料调pH如调节补糖速率来调节pH、当NH2-N低而pH低时补氨水、当NH2-N低且pH高时补(NH4)2SO4等;当补料与调pH发生矛盾时,加酸碱调pH。

氨基酸发酵常用此法。这种方法既可以达到稳定pH值的目的,又可以不断补充营养物质,特别是能产生阻遏作用的物质。少量多次补加还可解除对产物合成的阻遏作用,提高产物产量。也就是说,采用补料的方法,可以同时实现补充营养、延长发酵周期、调节pH值和培养液的特性(如菌浓等)等几个目的。

(4)应急措施:

必要的时候采取应急措施。如改变搅拌转速或通气量,以改变溶解氧浓度,控制有机酸的积累量及其代谢速度;改变温度,以控制微生物代谢速度;改变罐压及通气量,降低CO2的溶解量;改变加油或加糖量等,调节有机酸的积累量等。

发酵罐内的PH值该如何控制及控制方法有哪些?

发酵罐系统操作规程之PH控制:

PH控制栏中显示发酵罐当前测量PH值以及发酵罐设定PH值,非发酵状态时只能手动操作。

在手动“OFF”或自动模式下开启“加酸碱”时,发酵罐画面酸碱蠕动泵做动态运转,酸碱液做流动显示,“OFF”转变为“ON”。

用户需要在发酵之前根据所加的PH调节剂的酸碱性,切换PH控制中的“加酸”、“加碱”模式。

PH控制栏中显示发酵过程中所加PH调节剂的量,用户可以“清零”按钮,清楚当前值。顺控:即顺序控制,将发酵过程分成十个时间段,每个时段对应个设定值。

用户可以按不锈钢发酵罐发酵过程要求的pH控制曲线设定顺控参数。

在发酵状态下切换到ON即进入pH顺控(当pH测量值与设定值相差比较大时,建议切换到手动状态进行加碱或加酸,接近设定值时再切换到自动状态)。

发酵罐系统操作规程之补料控制:

补料控制栏中显示已加料的量,用户可以“清零”按钮,清楚当前值。

在发酵模式下,补料控制可以选择手动模式也可选择自动模式,用户可以在自动模式下,可以选择周期控制与定量控制。

在周期控制:系统将根据用户设定的补料周期与补料时间,不断加入补料液。

在定量模式下,用户先需要在补料栏中设定个所需加入的量,“开始”按钮,系统将不断加入补料液,直到所补料的量与设定量相等是停止。

在手动“OFF”或自动开启补料蠕动泵时,发酵罐画面蠕动泵做动态运转,补料液做流动显示,“OFF”转变为“ON”。

 

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