متطلبات ومبادئ وهياكل خزانات التخمير الميكانيكية
المتطلبات الأساسية لخزان التخمير الحيوي
يجب أن تكون نسبة الارتفاع إلى القطر مناسبة. تكون نسبة الارتفاع إلى القطر عمومًا (1.7-4): 1. كلما كانت نسبة الارتفاع إلى القطر أكبر، كان تأثير الأكسجين المذاب أفضل وزاد معدل استخدام الأكسجين. وتجدر الإشارة إلى أنه كلما كانت نسبة الارتفاع إلى القطر أكبر، زاد ارتفاع الخزان، مما يؤثر على تكلفة البناء.
يجب أن يكون لخزان التخمير ضغط تصميم مناسب. في الوقت الحاضر، يبلغ ضغط التصميم لمعظم خزانات التخمير 0.3 ميجا باسكال، وضغط العمل أقل من 0.15 ميجا باسكال.
تسهل المحركات وبنيتها الداخلية إذابة الأكسجين. عادةً ما تكون شفرات محركات خزان التخمير عبارة عن مزيج من شفرات محركات متعددة لتحقيق أفضل تأثير للأكسجين المذاب. يخلق الحاجز الداخلي وهيكل الأنبوب الرأسي لخزان التخمير اضطرابًا في وسط الثقافة أثناء التحريك، مما يزيد من تأثير التحريك.
يجب أن يكون خزان التخمير محكم الغلق بشكل جيد. تتطلب خزانات التخمير متطلبات عالية للغلق، وخاصةً لأختام الخلط. يجب أن تلبي جميع الواجهات والأختام الميكانيكية متطلبات الغلق لتقليل التسرب وتقليل احتمالية التلوث البكتيري أثناء الزراعة.
عند تصميم الجزء الداخلي من خزان التخمير، من الضروري تجنب التعقيم وخلط الزوايا الميتة. أعط الأولوية للبساطة والاستقرار لمنع فك البراغي داخل الخزان.
يجب أن يكون خزان التخمير سهل التشغيل والتنظيف. السطح الداخلي مصقول بلمسة نهائية عاكسة لتقليل التصاق وسط الثقافة والمواد الأخرى. تعتمد الواجهة على طرق التوصيل السريع بالمشبك لسهولة التشغيل والتنظيف والصيانة.
يجب أن يكون خزان التخمير به مساحة تبادل حراري كافية. عند تصميم خزان التخمير، يجب حساب مساحة التبادل الحراري لضمان مساحة تبادل حراري كافية للتسخين والتبريد السريع، وتقليل تلف مكونات المغذيات في وسط الثقافة أثناء التعقيم، وضمان دقة التحكم في درجة الحررة أثناء التخمير.
مبدأ عمل جهاز التخمير الحيوي
يستخدم خزان التخمير بالتحريك الميكانيكي بشكل أساسي تأثير التحريك والسحق لشفرة التحريك الميكانيكية وتأثير التشتيت لموزع الهواء لتشتيت الهواء المعقم في فقاعات صغيرة تختلط بمرق التخمير، مما يعزز إذابة الأكسجين في مرق التخمير لضمان الأكسجين المطلوب لنمو الميكروبات وإنتاج المنتج.
المؤشران الأساسيان لقياس جودة خزان التخمير هما معامل الأكسجين المذاب (KLa) وكمية الطاقة المطلوبة لنقل 1 كجم من الأكسجين.
يحافظ خزان التخمير على درجة حموضة معينة لمرق التخمير عن طريق إضافة حمض أو قلوي وما إلى ذلك؛
يحافظ على درجة حرارة معينة لمرق التخمير عن طريق تمرير مياه التبريد أو الماء الساخن أو البخار وما إلى ذلك عبر السترات والملفات وأنابيب السربنتين وما إلى ذلك؛
يتم الحفاظ على ظروف معقمة صارمة أثناء التخمير الميكروبي من خلال تعقيم الخزان وترشيح مرشح التعقيم والختم والحفاظ على الضغط الإيجابي داخل الخزان.
من خلال التحكم في معلمات مثل معدل التهوية والأكسجين المذاب وسرعة التحريك وضغط الخزان ودرجة الحموضة ودرجة الحرارة والتغذية وكثافة البكتيريا وكشف غاز العادم، يتم ضمان أن يكون التخمير في الحالة المثلى.
الهيكل الرئيسي لمخمر المفاعل الحيوي
يتضمن الهيكل الرئيسي لخزان التخمير: جسم الخزان، المحركات، الحاجز، جهاز توزيع الهواء، الختم الميكانيكي، جهاز تبادل الحرارة، واجهة المستشعر، هيكل الملحقات، إلخ، كما هو موضح في الشكل.
(1) جسم الخزان
يتكون خزان التخمير من جسم أسطواني مستقيم ورأس علوي وسفلي بيضاوي الشكل أو على شكل فراشة متصلين معًا.
الحجم الاسمي (الرأس السفلي وحجم الأسطوانة) لخزان التخمير هو 1م3 أو أقل. يتم توصيل الرأس العلوي والأسطوانة المستقيمة لخزان التخمير بواسطة حواف ومجهزة بفتحات يدوية للتغذية والتنظيف وما إلى ذلك. إذا كانت هناك حاجة إلى صيانة داخل خزان التخمير، فيجب فتح الرأس العلوي؛
يتم لحام رأس خزان التخمير بسعة اسمية تبلغ 1م3 أو أكثر مباشرة بجسم الخزان، وهناك فتحة للتغذية والتنظيف وصيانة الخزان.
في الجزء العلوي من الخزان، توجد واجهات مثل فتحة التفتيش، ومنفذ التغذية، ومنفذ العادم، وواجهة مقياس الضغط، ومنفذ التلقيح، وما إلى ذلك.
الواجهات الموجودة على جسم الخزان: مدخل الهواء، ومنفذ نقل البذور، ومنفذ أخذ العينات، ومنفذ التفريغ، وواجهات الاستشعار المختلفة، ومدخل ومخرج المياه المتداولة، وما إلى ذلك.
تم توحيد هيكل وأبعاد خزانات التخمير المهتزة الميكانيكية المستخدمة بشكل شائع، ويمكن تقسيمها إلى أنواع مختلفة بناءً على حجم وغرض خزان التخمير. وهي مقسمة بشكل أساسي إلى ثلاثة مستويات: مقياس المختبر، ومقياس تجريبي، ومقياس الإنتاج.
يوجد خزانات تخمير 1 و3 و5 و10 و20 و30 لترًا في الميزان المختبري؛
يتضمن الميزان التجريبي خزانات تخمير 50100200300500 لتر و1,2,3 متر مكعب؛
توجد خزانات تخمير بمقاييس إنتاج 5 و10 و20 و50 و100 و200 و200 متر مكعب. (تصنيف عام وليس مطلقًا.)
يمكننا اختيار سعة خزان التخمير وفقًا لاحتياجاتنا.
تظهر الأبعاد الهندسية لخزان التخمير العالمي بالتحريك الميكانيكي والتهوية في الشكل التالي.
في الشكل، يمثل H ارتفاع البرميل المستقيم لخزان التخمير، بالأمتار؛
D - قطر خزان التخمير، م؛
d - قطر الخلاط، م؛
W - عرض الحاجز، م؛
B - المسافة بين الخلاط السفلي وقاع الخزان، م؛
s - المسافة بين الخلاطات، م.
النسب الهندسية لخزانات التخمير ذات التحريك الميكانيكي والتهوية المستخدمة بشكل شائع:
H/D=1.7～3.5؛
d/D=1/3～1/2؛
W/D=1/2～1/8؛
=1-2 (أدناه، يمثل الرقمان 2 و3 عدد الحواجز في الخلاط)
يمكن وصف حجم خزان التخمير بالسعة الكاملة والسعة الاسمية.
الحجم الكامل هو مجموع حجم البرميل المستقيم وحجم الرأسين العلوي والسفلي لخزان التخمير؛
يشير الحجم الاسمي (V0) إلى مجموع حجم الأسطوانة المستقيمة لجسم الخزان (Va) وحجم الرأس السفلي (Vb). في الوقت الحاضر، يُشار إلى حجم خزان التخمير عمومًا بسعته الكاملة.
معامل التحميل هو نسبة حجم السائل إلى الحجم الإجمالي لخزان التخمير، وعادةً ما يكون معامل تحميل خزان التخمير من 70% إلى 80%.
في عملية زراعة خزان التخمير، إذا تم إنتاج المزيد من الرغوة، يمكن تقليل معامل التحميل بشكل مناسب؛
بالنسبة لخزانات التخمير ذات الرغوة الأقل والتهوية الأقل أثناء عملية الزراعة، يمكن زيادة معامل الشحن بشكل مناسب.
(2) الخلاط
الوظيفة الرئيسية للخلاط الميكانيكي هي خلط المواد وسحق الفقاعات وتعزيز نقل الحرارة والكتلة.
يحافظ المحرك الميكانيكي على المواد الصلبة في مرق التخمير معلقة، وبالتالي يحافظ على نقل كتلة خليط الغاز السائل الصلب ثلاثي الطور؛
تفريق الهواء الوارد إلى فقاعات صغيرة وخلطها بالتساوي مع مرق التخمير، وزيادة واجهة اتصال الغاز السائل، وتحسين معدل نقل الكتلة بين الغاز والسائل، وتعزيز الأكسجين المذاب؛
من خلال التحريك، يتم توزيع درجة حرارة كل جزء من خزان التخمير بالتساوي، مما يعزز نقل الحرارة.
تولد مروحة المحرك تدفقًا محوريًا وتدفقًا شعاعيًا وتدفقًا مماسيًا أثناء التحريك.
التدفق المحوري هو اتجاه تدفق السائل الموازي لعمود التحريك. يتم دفع السائل لأسفل بواسطة الشفرات، وعندما يواجه قاع الحاوية، ينقلب لأعلى لتشكيل تدفق دوراني لأعلى ولأسفل. معدل تدفق دوران السائل كبير، كما هو موضح في الشكل (1).
يتسبب التدفق المحوري في تكوين دورة محورية للتدفق الكلي للسائل في خزان التخمير، مما يساعد على الخلط العياني، ولكن مستوى الاضطراب ليس مرتفعًا. تشمل الأنواع الرئيسية لشفرات المروحة شفرات الخلط من النوع المجدافي والنوع المروحي.
التدفق الشعاعي هو اتجاه تدفق السائل بشكل عمودي على عمود التحريك، ويتدفق على طول نصف قطر خزان التخمير بين المحرك والجدار الداخلي. عندما يواجه جدار الحاوية، ينقسم إلى تيارين من السائل يتدفقان لأعلى ولأسفل على التوالي، ثم يعود إلى نهاية الشفرة دون المرور عبر الشفرة، مكونًا تدفقين دورانيين علوي وسفلي، كما هو موضح في الشكل (2).
يجعل التدفق الشعاعي التدفق الكلي للسائل في خزان التخمير أكثر تعقيدًا، مع تأثير قص كبير على السائل، وهو مفيد لكسر الفقاعات، ولكن يمكن أن يسبب بسهولة تلف الخلايا الميكروبية. تشمل أشكال الشفرات الرئيسية شفرات المحرك من النوع التوربيني.
يشير التدفق المماسي إلى الحركة الدورانية للسائل حول محور في حاوية بدون حواجز. تحت تأثير القوة الطاردة المركزية، يندفع السائل نحو جدار الحاوية، مما يتسبب في انخفاض مستوى السائل في الجزء المركزي وتكوين دوامة كبيرة، كما هو موضح في الشكل التالي.
التدفق المماسي للتحريك الميكانيكي
في الحالات الشديدة، قد لا يتم غمر المحركات بالكامل في مرق التخمير، مما يؤدي إلى انخفاض كبير في قوة التحريك.
في الوقت الحاضر، النوع الأكثر استخدامًا من خزان التخمير هو المحركات التوربينية، كما هو موضح في الشكل أدناه، والذي ينقسم إلى محركات توربينية ذات شفرة مسطحة، ومحركات توربينية ذات شفرة منحنية، ومحركات توربينية ذات شفرة سهمية، وما إلى ذلك. تتكون شفرة التحريك بشكل عام من 6 قطع.
شفرة المحركات التوربينية
(3) لوح الحاجز
تتمثل وظيفة الحاجز في تغيير اتجاه السائل، من التدفق المماسي إلى التدفق المحوري، لتوليد الاضطراب أثناء التحريك، ومنع تكوين الدوامات، وزيادة محتوى الأكسجين المذاب، وتحسين كفاءة نقل الكتلة والحرارة، وتعزيز كفاءة التحريك.
يجب أن يكون الجزء العلوي من الحاجز أعلى من مستوى السائل، ويجب أن يمتد الجزء السفلي إلى أسفل الخزان، على نفس مستوى الرأس.
عرض الحاجز هو عمومًا (0.1-0.12) د. (د هو قطر خزان التخمير)
يمكن أن يفي تركيب 4-6 حواجز بحالة الحاجز الكاملة. يشير ما يسمى "حالة الحاجز الكاملة" إلى أنه عند إضافة حواجز وملحقات أخرى يمكن أن تعمل كحواجز في خزان التخمير، تظل قوة الخلط دون تغيير وتختفي الدوامة بشكل أساسي.
يتميز تركيب الحاجز بالعديد من الخصائص:
توجد فجوة بين الحاجز وجدار الخزان، مما يمنع بشكل فعال تنظيف وتعقيم الزوايا الميتة بين جدار الخزان والحاجز؛
الحاجز قابل للفصل لسهولة الصيانة؛
يتم معالجة الحاجز للانحناء في اتجاه تدفق السائل في الجزء الخارجي، مما يمكن أن يزيد بشكل فعال من قوة الحاجز ويقلل من احتكاك السائل على الجانب الخارجي من الحاجز؛
في خزانات التخمير التي تبلغ سعتها 10 م3 وما فوق، يمكن للأنابيب استبدال الحواجز.
(4) الختم الميكانيكي
في خزان التخمير بالتحريك الميكانيكي، باستثناء التحريك المغناطيسي، والذي لا يتطلب تمديد عمود التحريك خارج خزان التخمير، تتطلب جميع الأنواع الأخرى تمديد عمود التحريك خارج خزان التخمير ثم تدويره بواسطة محرك. في الجزء الذي يمتد فيه عمود التحريك خارج جسم الخزان، يلزم وجود ختم ميكانيكي لمنع التسرب.
يمكن تقسيم الأختام الميكانيكية إلى أختام ميكانيكية لصندوق الحشو وأختام ميكانيكية للوجه النهائي. يمكن تقسيم الأختام الميكانيكية ذات الوجه النهائي إلى أختام ميكانيكية ذات وجه واحد وأختام ميكانيكية ذات وجهين بناءً على عدد أسطح النهاية المختومة.
يتكون الختم الميكانيكي لصندوق الحشو من جسم صندوق الحشو وبطانة قاع الحشو وغطاء الحشو ومسامير التثبيت، كما هو موضح في الشكل.
الختم الميكانيكي لصندوق الحشو
صندوق التعبئة هو طريقة لإضافة مادة التعبئة إلى حجرة التعبئة، والتي يتم ضغطها بواسطة غطاء ومسامير شد لضمان الاتصال الضيق بين مادة التعبئة والعمود، وتحقيق غرض الختم.
تتمثل مزايا الأختام الميكانيكية لصندوق الحشو في السعر المنخفض والبنية البسيطة والصيانة السهلة والمتطلبات المنخفضة لدقة تشغيل العمود والحد الأدنى من تآكل العمود.
العيب هو وجود العديد من النقاط العمياء، مما يجعل من الصعب تعقيمها تمامًا؛ عمر خدمة قصير، تسرب كبير، تأثير ختم ضعيف، عدوى بكتيرية سهلة، صيانة متكررة، ونادرًا ما تستخدم في خزانات التخمير.
وفقًا لنطاق درجة الحرارة والضغط لخزان التخمير، فإن الأكثر استخدامًا هو الختم الميكانيكي أحادي النهاية، كما هو موضح في الشكل.
هياكل الختم الميكانيكية أحادية النهاية المستخدمة بشكل شائع
يتكون السطح النهائي للختم الميكانيكي أحادي النهاية من مادتين بصلابة مختلفة، وهما الحلقة الديناميكية والحلقة الثابتة.
يتم تثبيت الحلقة الثابتة على خزان التخمير، مع وجه نهائي غير دوار. يتم لصقها بإحكام على قاعدة الختم الميكانيكي لخزان التخمير من خلال حشية مانعة للتسرب، مما يضمن عدم وجود تسرب في منطقة التلامس بين الحلقة الثابتة وخزان التخمير.
يتم تركيب الحلقة الديناميكية على العمود، وهناك حشية مانعة للتسرب بالداخل تلتصق بإحكام بالعمود، مما يمكن أن يمنع التسرب بين الحلقة الديناميكية والعمود. يضغط الزنبرك العلوي للحلقة الديناميكية على الحلقة الديناميكية تجاه الحلقة الثابتة، مما يضمن أن يكون الوجه النهائي الأملس للحلقة الديناميكية على اتصال وثيق بالوجه النهائي الأملس للحلقة الثابتة، مما يحقق غرض الختم.
يجب حماية الأختام الميكانيكية ذات النهاية الواحدة جيدًا قبل وبعد التركيب لضمان سطح تلامس أملس. أثناء التركيب، حاول تجنب إمالة الحلقات المتحركة والثابتة قدر الإمكان.
يتم تركيب الأختام الميكانيكية الصغيرة بشكل عام داخل الخزان، ولهذا النوع، يجب اختيار الأختام الميكانيكية ذات البنية البسيطة والقليل من الزوايا الميتة قدر الإمكان؛ يتم تركيب أختام ميكانيكية أكبر خارج خزان التخمير، مما يجعلها سهلة التثبيت والتعديل والصيانة.
(5) جهاز توزيع الهواء
الوظيفة الرئيسية لجهاز توزيع الهواء هي نفخ الهواء المعقم في خزان التخمير، وتوزيع الهواء المعقم في فقاعات صغيرة من أجل إذابة أكثر اكتمالاً في مرق التخمير، وهو أمر مفيد لنمو البكتيريا.
الأشكال الشائعة الاستخدام لأجهزة توزيع الهواء هي أنبوب واحد وأنبوب حلقي، كما هو موضح في الشكل.
موزعات الهواء ذات الأنبوب الدائري والأنبوب المفرد
يمتد أنبوب الهواء أحادي الأنبوب إلى الجزء السفلي من شفرة الخلط في الأسفل، مع توجيه الفتحة لأسفل، لضمان عدم تراكم المواد أو الزوايا الميتة داخل الأنبوب. في الوقت نفسه، يمكن للهواء الذي ينفخ لأسفل أن ينفخ المواد في قاع الخزان، ويتم سحق الفقاعات بشكل أكبر بواسطة شفرة الخلط، مما يمكن أن يحقق تأثيرًا جيدًا للأكسجين المذاب. تختلف المسافة بين قاع مخرج الهواء وقاع الخزان قليلاً حسب حجم الخزان.
يتم لحام نوع الأنبوب الحلقي عند ذيل أنبوب الهواء، ويكون الأنبوب الحلقي عمومًا عبارة عن دائرة مغلقة أو دائرة مفتوحة. توجد بعض الثقوب الصغيرة في الجزء السفلي وجوانب الأنبوب الحلقي، ومجموع مساحات المقطع العرضي لجميع الثقوب الصغيرة يساوي تقريبًا مساحة المقطع العرضي لأنبوب السحب.
تُستخدم موزعات الأنابيب الدائرية بشكل عام لخزانات التخمير ذات الأحجام الأصغر. تكون خزانات التخمير الأصغر محدودة بحجمها وارتفاعها، مما يؤدي إلى تقصير وقت بقاء الهواء في مرق التخمير. لذلك، فإن استخدام موزع حلقات الهواء لتحويل الهواء إلى فقاعات أصغر يكون مفيدًا لزيادة الأكسجين المذاب. يتم استخدام نوع الأنبوب الفردي لخزانات التخمير الأكبر.
(6) جهاز تبادل الحرارة
تتطلب خزانات التخمير التعقيم والتحكم في درجة الحرارة، مما يتطلب أجهزة تبادل الحرارة. تشمل أجهزة تبادل الحرارة المستخدمة لخزانات التخمير بشكل أساسي السترات والملفات والملفات الرأسية والأنابيب الرأسية.
تستخدم خزانات التخمير ذات الحجم 5 م 3 أو أقل السترات بشكل عام، بينما يمكن للخزانات ذات الحجم 5 م 3 أو أكثر استخدام الملفات أو الملفات الرأسية أو الأنابيب الرأسية.
إذا تجاوز ارتفاع الجزء العلوي من الغلاف مستوى السائل في مرق التخمير، فلا يلزم إجراء أي حساب. الغلاف له واردات وصادرات. أثناء التحكم في درجة الحرارة، يدخل الماء المبرد أو الماء الساخن من الموضع السفلي للسترة ويخرج من الموضع الأعلى، كما هو موضح في الشكل؛
مخطط تخطيطي لجهاز تبادل الحرارة للسترة والتبادل الحراري
أثناء التسخين المسبق للتعقيم، يدخل البخار من الموضع العالي للسترة ويخرج الماء المكثف من الموضع المنخفض للسترة.
مزايا السترة: هيكل بسيط وإنتاج سهل؛ لا يوجد جهاز تبريد داخل الخزان، مما يمكنه تقليل الزوايا الميتة بشكل فعال وتسهيل تنظيف الخزان وتعقيمه.
العيب هو أن معدل تدفق الماء المبرد منخفض، ونقل الحرارة غير متساوٍ، وكفاءة نقل الحرارة أثناء التخمير منخفضة نسبيًا.
الملف هو نظام أنابيب حلزوني من الفولاذ المقاوم للصدأ داخل خزان التخمير، مع مدخل ومخرج، وكفاءة نقل حرارة عالية. كما هو موضح في الشكل (1).
كما هو موضح في الشكل (2)، تتكون كل مجموعة من الأنابيب السربنتينية الرأسية في خزان التخمير من العديد من الأنابيب الرأسية المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ. يتم توصيل الأنابيب المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ ولحامها على التوالي من خلال مرفقين بزاوية 180 درجة، لتشكيل مجموعة من الأنابيب المتعرجة الرأسية مع أنبوب واحد للداخل وواحد للخارج.
بشكل عام، هناك أربع أو ست أو ثماني مجموعات، ويتم تحديد الكمية المحددة وقطر الأنبوب وفقًا لحجم جسم الخزان ومتطلبات نقل الحرارة.
تتميز الملفات الرأسية بكفاءة نقل حرارة أعلى، ومساحة نقل حرارة أكبر، ولا توجد مشكلة ماس كهربائي في وسط نقل الحرارة مقارنة بالسترة. يتميز الأنبوب الثعباني بمقاومة عالية للضغط، ويمكنه استخدام وسائط تبادل الحرارة ذات الضغط العالي نسبيًا لتحسين كفاءة نقل الحرارة.
يمكن أن تعمل الأنابيب الثعبانية الرأسية أيضًا كحواجز، ولا توجد حاجة لتثبيت حواجز داخل خزان التخمير.
ومع ذلك، فإن تصنيع لحام الأنبوب الثعباني معقد نسبيًا، مع العديد من اللحامات واحتمالية عالية نسبيًا لتسرب اللحام، مما يجعل من الصعب إصلاح التسريبات.
كما هو موضح في الشكل (3)، تتكون كل مجموعة من الأنابيب الرأسية في خزان التخمير من أنابيب عمودية متعددة من الفولاذ المقاوم للصدأ، والتي يتم لحامها بالتوازي من خلال أنبوب مدخل وأنبوب تصريف، لتشكل في النهاية مجموعة من الأنابيب الرأسية بمدخل واحد ومخرج واحد.
يجب تحديد الكمية المحددة وقطر الأنبوب وفقًا لحجم جسم الخزان ومتطلبات نقل الحرارة.
معالجة الأنبوب الرأسي بسيطة، ولكن هناك مشكلة ماس كهربائي مع وسيط نقل الحرارة، مما يؤدي إلى انخفاض كفاءة نقل الحرارة مقارنة بالملف الرأسي. يمكن أن تعمل الأنابيب الثعبانية الرأسية أيضًا كحواجز، ولا توجد حاجة لتثبيت حواجز داخل خزان التخمير.
(7) جهاز إزالة الرغوة
نظرًا لوجود بروتين ومواد أخرى يسهل تكوين الرغوة في سائل التخمير، يمكن إنتاج المزيد من الرغوة تحت تأثير التهوية والتحريك أثناء التخمير. سيتم تفريغ الكثير من الرغوة من منفذ العادم لخزان التخمير، مما يتسبب في تسرب السائل، وزيادة احتمالية الإصابة بالبكتيريا أثناء التخمير.
جهاز إزالة الرغوة لخزان التخمير هو جهاز لإزالة الرغوة الناتجة أثناء التخمير جسديًا. في الوقت الحاضر، جهاز إزالة الرغوة الرئيسي هو مجداف إزالة الرغوة. نظرًا للفعالية المحدودة لمزيلات الرغوة، تم إلغاء العديد من خزانات التخمير
تُستخدم شفرات مزيل الرغوة لتفتيت الفقاعات جسديًا، بشكل أساسي في شكل ثعابين ومسننات وأسنان أشعل النار، كما هو موضح في الشكل.
مزيلات الرغوة الشائعة
يتم تثبيت مجداف إزالة الرغوة على الجزء العلوي من عمود الخلط ويدور مع عمود الخلط. عندما تصل الرغوة إلى موضع مجداف إزالة الرغوة، يمكن لمجداف إزالة الرغوة كسر الرغوة.
ملخص
مع تطور التكنولوجيا الحيوية والنمو المستمر للطلب على التخمير الصناعي، أصبح تصميم وتطبيق التحريك الميكانيكي كما يتم تحسين خزانات التخمير باستمرار وإبداعها.
في الوقت الحاضر، من خلال التحكم الدقيق في المعلمات الرئيسية في عملية التخمير، مثل الرقم الهيدروجيني ودرجة الحرارة والأكسجين المذاب وسرعة التحريك وما إلى ذلك، يمكن تحسين الكفاءة الأيضية للكائنات الحية الدقيقة وإنتاجية المنتجات بشكل كبير. كما أصبحت ضوابط المعلمات هذه أكثر استقرارًا ودقة مع تطوير معدات التفتيش عبر الإنترنت.
سيتم تخصيص هيكل خزان التخمير وفقًا لخصائص بكتيريا التخمير، جنبًا إلى جنب مع مبادئ وهيكل خزان التخمير في هذه المقالة، لتلبية ظروف التخمير المختلفة لدينا.
بالإضافة إلى ذلك، يوفر نظام التحكم الآلي والذكي لخزان التخمير إمكانية تحقيق تحكم أكثر دقة في العملية، مع التحكم في المعلمات بواسطة نظام التحكم المركزي. فقط حجم الهواء المطلوب ودرجة الحرارة والرقم الهيدروجيني وسرعة التغذية وما إلى ذلك يحتاج إلى ضبط والتحكم التلقائي وتعديله بواسطة النظام. تعمل هذه التقنيات على تعزيز تحديث وكفاءة عملية التخمير.