SM型气升式发酵罐中利福霉素发酵动力学研究

采用 SM型气升式发酵罐对利福霉素发酵进行试验研究 ,以了解菌株 ZG1 78的生长与代谢基本规律 .采用补料分批发酵方法 ,获得一系列相关数据 ,推导出菌体生长与产物合成的动力学公式 :菌体生长速率与基质浓度关系可用 Contois方程表示 ,产物合成属于与生长无关型 .据此可将 SM型气升式发酵设备工业化 。

环隙气升式反应器的开发——Ⅱ.维生素C两步发酵过程

在400mm直径的环隙气升式发酵罐(Ⅰ)内进行了两步发酵试验,由山梨醇制取维生素C的前体——2-酮基-L-古龙酸。测定了第二步发酵过程的氧传递速率和体积传质系数。实验表明,在产酸中期的平均体积传质系数仅为相同表观气速下,空气-水系统的体积传质系数的40%左右。采用性能指标PI作为评价发酵罐操作性能的标准,求得(Ⅰ)的最佳空气流量,并与机械搅拌罐(Ⅱ)作比较。发酵试验表明,(Ⅰ)非常适用于两步发酵过程。在适宜的操作条件下,其总收率可达85%左右。所以(Ⅰ)完全能替代(Ⅱ),从而大大节约能耗和投资费用。

气升式反应器中高山被孢霉发酵生产花生四烯酸过程的动态温度控制研究

在利用高山被孢霉发酵生产花生四烯酸(Arachidonic Acid,ARA)过程中,考察了不同规模和培养环境下,单一以及动态温度控制对菌体生长和ARA合成的影响。结果表明:相对于机械搅拌罐,利用气升式反应器发酵生产ARA具有明显优势。同时,较高温度(25℃)有利于高山被孢霉菌体生长,而较低温度(16℃)有利于ARA合成。在此基础上进行动态控温发酵,即起始发酵温度25℃,72h后以每12h下降1.5℃至16℃,然后保持16℃至发酵结束。采用此控制策略,ARA产量达到4.7g/L,与单一温度(25℃)控制相比提高了38.2%。

2－酮基－L－古龙酸流加发酵过程的在线控制

开发了用于生产２－酮基－Ｌ－古龙酸（２ＫＧＡ）流加发酵过程的在线控制系统。该系统可在线检测和控制发酵温度、ｐＨ、ＤＯ、罐压等环境参数，并可控制糖液、碱液等补料的流加。经７０ｍ３环隙气升式发酵罐内的试验表明，该控制系统工作可靠，抗干扰能力强，控制品质好，便于操作，能满足生产工艺要求。

气升式发酵器气含率的研究

基于气升式发酵器中流体流动特性,建立了一个该系统提升臂中气-液两相流流动模型。从该模型出发,推出了一个用于计算提升臂平均气含率的数学方程式,基于实验结果,对方程式中的参数进行了估计。本文作者首次提出了增强速度的概念,并用因次分析法建立了增强速度的数学表达式。

液体好氧发酵过程节能降耗技术研究进展

液体好氧发酵过程的通风与搅拌均需要消耗大量能源,如何对其进行优化节能引起了广泛的研究。总结了国内外关于液体好氧发酵过程节能降耗技术的研究进展,对于发酵罐形式优化、空气分布装置优化及搅拌节能优化技术应用研究现状进行了综述。气升式发酵罐由于其良好的节能前景,会随着发酵过程空气动力学的研究深入而得到逐步发展。射流混合器及旋流混合器将逐渐淘汰现有的直管及圆环式空气混合器。搅拌桨组合优化技术和变频器技术将会对发酵节能和发酵工艺调控有着重要意义。