2000L 발효기의 교반 유형은 무엇입니까?
2000L 발효기의 공급 업체로서, 나는 종종 이러한 대형 스케일 발효 용기의 교반 유형에 관한 문의를 겪습니다. 교반은 발효 과정에서 질량 전달, 열 전달 및 발효 국물의 전반적인 균질성에 영향을 미치기 때문에 중요한 역할을합니다. 이 블로그에서는 2000L 발효기에서 일반적으로 사용되는 다양한 교반 유형과 각각의 장점과 단점을 탐구 할 것입니다.
1. 기계적 교반
기계적 교반은 발효기에서 가장 널리 사용되는 교반 방법 중 하나입니다. 일반적으로 발효기 내에서 유체 흐름을 생성하기 위해 모터에 의해 구동되는 임펠러를 사용하는 것이 포함됩니다.
임펠러의 유형
- 러쉬 턴 터빈: Rushton Turbine은 중앙 허브에 부착 된 평평한 블레이드로 구성된 방사형 흐름 임펠러입니다. 그것은 높은 전단력으로 유명하여 가스 기포를 분해하고 가스와 액체 상 사이에 우수한 질량 전달을 촉진하는 데 효과적입니다. 2000L 발효기에서, Rushton 터빈은 산소가 발효 국물의 미생물로 효율적으로 전달되도록 보장 할 수 있으며, 이는 호기성 발효 과정에 중요합니다. 그러나, 높은 전단력은 또한 일부 포유 동물 세포와 같은 전단에 민감한 미생물에 해로울 수있다.
- 프로펠러 임펠러: 프로펠러 임펠러는 임펠러 샤프트와 평행 한 흐름을 생성하는 축 방향 - 유량 임펠러입니다. 그것들은 디자인이 비교적 단순하며 종종 낮은 점도 발효 국물에 사용됩니다. 2000L 발효기에서 프로펠러 임펠러는 강한 축 흐름을 생성하여 발효기의 내용물을 위에서 아래로 혼합하는 데 도움이됩니다. 이 유형의 임펠러는 에너지 - 효율적이며 일부 혐기성 발효 과정과 같이 부드러운 혼합이 필요한 발효에 적합한 선택이 될 수 있습니다.
- 피치 - 블레이드 터빈: 피치 - 블레이드 터빈은 방사형 및 축 흐름의 특징을 결합합니다. 블레이드는 각도로 피치되어 방사형 및 축 방향 흐름 성분을 모두 생성 할 수 있습니다. 이 유형의 임펠러는 광범위한 발효 점성에 적합하며 전단력과 혼합 효율 사이의 균형을 제공 할 수 있습니다. 2000L 발효기에서, 피치 - 블레이드 터빈은 혈관 전체에 우수한 혼합을 보장하면서 미생물의 손상을 최소화 할 수 있습니다.
기계적 교반의 장점
- 좋은 믹싱: 기계적 교반은 발효 국물의 탁월한 혼합을 제공하여 영양소, 산소 및 미생물이 2000L 발효기 전체에 균등하게 분포되도록합니다.
- 제어 가능: 임펠러의 속도는 쉽게 제어 될 수있어 발효 과정의 특정 요구 사항에 따라 혼합 강도를 정확하게 조정할 수 있습니다.
기계적 교반의 단점
- 고 에너지 소비: 임펠러를 구동하는 데 필요한 모터는 특히 큰 2000L 발효기에서 상당한 양의 에너지를 소비합니다. 이것은 발효 과정의 운영 비용을 증가시킬 수 있습니다.
- 전단 손상: 앞에서 언급했듯이, 일부 임펠러에 의해 생성 된 높은 전단력은 전단에 민감한 미생물을 손상시킬 수 있습니다.
2. 공기 - 리프트 교반
공기 - 리프트 교반은 발효기에 사용되는 또 다른 인기있는 교반 방법입니다. 드래프트 튜브 또는 스파르를 통해 발효기에 공기를 도입하여 작동합니다. 상승 기포는 발효기 내에서 밀도 차이를 생성하여 액체가 순환하게됩니다.
작동 방식
공기 - 리프트 교반이있는 2000L 발효기에서는 공기가 드래프트 튜브의 바닥에 주입됩니다. 기포가 상승함에 따라 액체와 함께 운반하여 드래프트 튜브에서 상향 흐름을 만듭니다. 발효기의 상단에서, 기포는 액체에서 분리되고, 액체는 드래프트 튜브의 바깥쪽으로 흐르면서 연속 순환 패턴을 만듭니다.
공기의 장점 - 리프트 교반
- 낮은 전단: 공기 - 리프트 교반은 기계적 교반에 비해 상대적으로 낮은 전단력을 생성합니다. 이로 인해 일부 식물 세포 및 필라멘트 곰팡이와 같은 전단 - 민감한 미생물에 적합합니다.
- 에너지 - 효율적: 공기 - 리프트 교반은 기계적 교반, 특히 2000L과 같은 대형 발효기의 경우 기계적 교반보다 효율적 일 수 있습니다. 공기를 펌핑하는 데 필요한 에너지는 일반적으로 기계식 임펠러를 구동하는 데 필요한 에너지보다 낮습니다.
공기의 단점 - 리프트 교반
- 제한된 혼합 강도: 공기의 혼합 강도 - 리프트 교반은 일반적으로 기계적 교반보다 낮습니다. 경우에 따라 발효 국물의 완전한 혼합, 특히 높은 점도 국물에 대해 충분하지 않을 수 있습니다.
- 공기 공급에 대한 의존성: 공기의 성능 - 리프트 교반은 공기 공급의 품질과 양에 크게 의존합니다. 공기 압축기 또는 공기 분포 시스템의 모든 문제는 혼합 및 발효 과정에 영향을 줄 수 있습니다.
3. 자기 교반
자기 교반은 자기장을 사용하여 발효기 내부의 교반 막대를 구동하는 비교적 새로운 교반 방법입니다.
작동 방식
자기 교반을 갖는 2000L 발효기에서, 자기 교반 막대가 발효기 내부에 배치된다. 발효기 외부, 자기 교반기는 회전 자기장을 생성하여 교반 막대가 회전하게됩니다. 교반 막대 의이 회전은 발효 국물에서 혼합 효과를 만듭니다.
자기 교반의 장점
- 밀봉 된 시스템: 자기 교반은 완전히 밀봉 된 발효 시스템을 허용하여 외부 환경에서 오염을 방지 할 수 있습니다. 이것은 엄격한 무균 조건이 필요한 발효에 특히 중요합니다.
- 유지 보수가 적습니다: 발효기 내부에는 유지 보수 또는 교체 해야하는 기계적 부품이 없으므로 발효기의 유지 보수 비용과 다운 타임이 줄어 듭니다.
자기 교반의 단점
- 제한된 크기와 전력: 자기 교반은 일반적으로 중소형 발효기에 일반적으로 더 적합합니다. 2000L 발효기에서, 특히 높은 점도 국물의 경우 자기 교반 막대와 충분한 혼합 강도를 달성하기가 어려울 수 있습니다.
- 비용: 자기 교반기와 교반 막대는 다른 교반 방법에 비해 비교적 비싸다.
2000L 발효기의 교반 유형을 선택할 때 미생물의 유형, 발효 국물의 점도, 산소 수요 및 에너지 효율 요구 사항과 같은 몇 가지 요인을 고려해야합니다. 우리 회사에서는 고객의 다양한 요구를 충족시키기 위해 다양한 교반 유형을 가진 2000L 발효기를 제공합니다. 당신이 우리에 관심이 있다면40BBL 원뿔 발효기,,,200L 스테인리스 스틸 맥주 발효기, 또는가압 원뿔 발효기, 자세한 내용을 보려면 저희에게 연락하고 특정 요구 사항에 대해 논의하십시오. 우리는 귀하에게 귀하의 비즈니스를위한 최고의 발효 솔루션을 제공하기 위해 최선을 다하고 있습니다.
참조
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- Shuler, ML, & Kargi, F. (2002). 바이오 프로세스 엔지니어링 : 기본 개념. 프렌 티스 홀.