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重要系数

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一般发酵罐的高径比为1.7-2.5之间，高径比大有利于传热和溶氧，搅拌剪切力大。发酵罐的搅拌装置包括机械搅拌和非机械搅拌。通风发酵的搅拌装置包括电动机、传动装置、搅拌轴、轴密封装置和搅拌桨。机械搅拌的目的是迅速分散气泡和混合加入物料。一个搅拌桨要同时达到这两个目的，有时是矛盾的。例如，达到混合功能需要大直径的搅拌器和采用低转速运转，而提高分散气泡效果则需要多叶片、小直径和大的转速。电动机输入功率决定于搅拌桨形式和其他发酵罐部件。发酵罐内常安装4块挡板以增加混合、传热和传质效率。挡板之宽度为发酵罐直径的10%～12%，挡板越宽则混合效果越好。在好气深层发酵罐中，来自无菌空气系统的压缩空气通过空气分布器射入发酵罐内，分布器有单孔管式和多孔管式。安装方式各异，一般安装在最下面一档搅拌器的下方，但都要注意防止气孔被发酵液中的菌体或固体颗粒堵塞。有的空气分布器带有放水结构，使放罐后没有发酵液残留在管子里。通气速度以满足微生物发酵的需要为准，在使溶氧在临界氧深度之上。它决定于系统的设计和操作。空气流速的上限速度是空气能有效地被搅拌桨分散，这和搅拌桨形式和转速有关。

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微生物在繁殖和耗氧发酵过程中都需要氧气，通常以空气作为氧源。空气中含有各式各样的微生物，这些微生物随着空气进入培养液，在适宜的条件下，它们会大量繁殖，消耗大量的营养物质，以及产生各种代谢产物，干扰甚至破坏预定发酵的正常进行，使发酵产物的效价降低，产量下降，甚至造成发酵彻底失败等严重事故。因此，空气的除菌就成为耗氧发酵工程上的一个重要环节。除菌的方法很多，如过滤除菌、热杀菌、静电除菌，辐射杀菌等，但各种方法的除菌效果、设备条件、经济条件各不相同。所需的除菌程度根据发酵工艺要求而定，既要达到除菌效果，又要尽量简化除菌流程，以减少设备投资和正常运转的动力消耗。

过滤除菌

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是目前发酵工业中经济实用的空气除菌方法，它是采用定期灭菌的介质来阻截流过的空气所含的微生物，而取得无菌空气，常用的过滤介质有棉花、活性炭或玻璃纤维、有机合成纤维、有机和无机烧结材料等等。由于被过滤的气溶胶中微生物的粒子很小，一般只有0.5～2μ尘，而过滤介质的材料一般孔径都大于微粒直径的几倍到几十倍，因此，过滤机理比较复杂。同时，由于空气在压缩过程中带入的油雾和水蒸汽冷凝的水雾影响，使过滤的因素变化更多。当过滤介质孔隙小于或被过滤的微粒直径时，通常称为*过滤。随着工业的发展，过滤介质逐渐由天然材料棉花过滤到玻璃纤维、细玻璃纤维和其他浇结材料的过滤介质及微孔超滤膜的*过滤。目前，在许多发酵工厂运用膜材质进行空气除菌，获得了较好的效果。