基于CFD技术优化50 L发酵罐空气分布器实现马克斯克鲁维酵母高密度发酵

通过计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)对50 L反应器内空气分布器进行模拟计算,获取流场特性后,提出两种优化的空气分布器设计,以配置原有空气分布器的50 L发酵罐作为对照组,进行3组平行发酵验证,培养马克斯克鲁维酵母NAQU Plateau KM-Ⅵ10 h,采用优化后空气分布器的实验组菌体生物量最大值可达63.9 g/L,相比于对照组,菌体量提高9.89%。因此,将50 L反应器内原有的单管式空气分布器优化成双层圆环形构造,能明显改善反应器供氧性能和发酵液中的氧传质效率,从而解决了典型好氧型微生物在实现高密度发酵过程的中的溶氧限制问题,同时为马克斯克鲁维酵母的高密度培养及产业化放大提供指导思路。