浅析发酵罐工作过程中重要参数的控制要点-上海广世生物工程设备PK10计划

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浅析发酵罐工作过程中重要参数的控制要点

 

  发酵罐的控制系统主要是通过控制热工和生化参数,从而达到控制整个发酵罐的工艺参数的目的。控制系统大致经历了仪表控制、仪表+PLC控制(早期的逻辑控制)、PLC控制及其组成的DCS(分散)控制的发展过程。在整个发酵罐的工艺控制中,可分为模拟量控制、开关量控制及各参数的关联控制。下面我们来为大家分析下发酵罐工作过程中四个重要参数的控制要点。
  发酵罐工艺参数的控制要点:
  一、罐温控制:罐温会影响发酵过程中酶反应的速率及氧在培养液中的溶解度,其与菌体生长、抗生素合成及溶解氧都有密切关系。罐温控制主要包括控制加热量与冷却量。其中,加热量是由工艺计算而得;冷却量是指在加热或灭菌后,且在规定的冷却时间下所需要的冷量。罐温控制装置由一个加热器和冷却水电磁阀组成,当发酵罐内温度低于(或高于)某个设定值时,系统将自动开启加热器(或冷却水电磁阀),以达到控制发酵罐温度的目的。
  二、压力控制:发酵罐维持正压既可以杜绝由于罐压为零时造成的染菌,还可增加氧在培养液中的溶解度,有利于菌的生长及合成。压力控制发酵罐罐体和管路在发酵过程中都需一定的压力控制。在发酵培养期间,罐内压力基本可以保持恒定。然而,在灭菌降温的过程中,为避免负压吸入环境的非洁净空气以及负压可能将罐体吸瘪情况的发生,需要通入一定的空气保压。其中,降温过程中的压力影响是非控制参数,这时的压力是用进气阀控制。
  三、空气流量、搅拌转速控制:空气流量作用:空气是给好气菌供氧的重要来源。搅拌转速作用:提高搅拌转速可以增加氧的溶解速度。空气流量、搅拌转速控制发酵过程中,发酵罐的压力一般可以保持恒定,制约溶解氧浓度的因素有两个,即空气流量与搅拌转速。
  四、pH值控制:pH值是发酵过程中各种生化反应的酸碱性的综合反映。pH值补料形式有流加、滴加两种,pH值控制与补料系统主要由蠕动泵(或其他输送系统)及称重系统组成。除称重系统外,这些控制系统受罐间的压差影响较大,其中还有液位引起的压力变化,称重系统还受液面波动的影响,所以要视罐的大小、径高比和使用情况综合考虑。

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