转鼓式生物反应器

转鼓式生物反应器（2）转鼓式生物反应器2转鼓式生物反应器的基本特点是，反应器的主体是一个水平或倾斜的圆柱体，圆柱体统着它的中轴旋转而使反应器中的发酵底物随之翻动，也可以在反应器中增加搅拌装置以强化底物的搅拌程度。如果有通气，一般是从反应器的顶部通入。3由反应器的转动而对底物实施的搅拌一般是比较温和的，相对于其他混合方法，这种方法对微生物的损伤是比较小的。但是这种反应器也比较容易产生底物的结块和颗粒间的摩擦，这两种情况对于对摩擦力比较敏感的微生物仍然可以造成较大的损伤。4另外，即使是对较小的实验室规模的反应器而言，温度控制也不是很容易，因为在转动的物体上面加装夹套是比较困难的，而且这种因难随着体积的加大而增大。5转鼓式生物反应器6转鼓式反应器的种类较多，不同类别其复杂程度差异很大。最简单的转鼓式是水泥混合器。再复杂一点的是转瓶式的，通过一个接口将转动的瓶子和不动的盖子结合在一起，在不动的盖子上可以加装各种传感器探头以及空气的进、出口。为了使通气均匀，空气的进、出口一般是在瓶子的俩端。7转鼓式的温度控制也是比较困难的，控制温度的办法主要有：将反应器放置在控温的培养室内；将反应器部分浸在水浴中，或者用水浇在罐体上降温。但是这些方法只能用在比较小的规模上。在转鼓式反应器内部加装挡板可以增加其搅拌效果．这种情况下空气是通过反应器的中轴予以供应。8转鼓式也可以实现连续发酵，有人设计了有三个室的反出器．底物在第一个室中．并于此室完成接种过程。然后在转鼓式的不断转动下．底物被依次推人第二室、第三室，最后，产物从第三室排出。9转鼓式反刚器通常为卧式，或略微倾斜．鼓内有带挡板的也有不带挡板的．有通气或不通气的，也有连续旋转或间歇旋转的。转鼓的转速通常低．否则剪切力会使菌体受损。转鼓式反应器与固定床相比．优点在于可以防止菌丝体与反应器粘连。转鼓旋转使筒体内的基质达到一定程度的混合．菌体所处环境比较均一．使传质和传热状况得以改善。10转鼓反应器是一个包括基质床层．气相流动空间和转鼓壁等组成的多相反应系统．与传统固体发酵反应器不同的是，基质床层不是铺成平面，而是由处于滚动状态的固体培养基颗粒构成．占总反应器容积的10％～40％。11菌体生长庄固体颗粒表面．转鼓以较慨的转速转动（通常为2-3r／min），就如同设置了搅拌轴进而加速传质和传热的过程，正是这种巧妙的构思使得转鼓式反应器以“动”区别于传统固体发酵反内器的“静”。12转鼓式反应器的主要特色是空气不是从基质的底部吹入而是从基质的顶部吹过，空气和基质的热量和物质交换是通过反应器的转动来促进．在这种反应器中．热量的传递主要台两种途径：一是直接通过对硫和蒸发将热量传递到反应器的顶部空气：二是由反应器的壁通过传导传递。这种反应器可以用于空气增加基质的水分蒸发来降温．因为这样酌反应器可以从顶部通过喷水来调节基质的水分含量。13反应器项部空气和基质间的热量和物质传递效果与基质颗粒的搅拌模式和反四器顶部的空气有关。转鼓式反应器的装料系数一般是0.3。这里以利用甜高粱固态发酵生产乙醇为例来说明转鼓式生物反应器的工艺过程。14原材料的处理。甜高粱用刀去皮，然后剩下的部分地食品处理器剁碎，处理后的剩余部分大小为0.2～7mm。刚剁碎的甜高粱经过脱水，保证其按种后的合水量为65%