[ a——小型通用式发酵；b——大型通用式发酵罐 7.3.1.2 机械搅拌通风发酵罐的混合与搅拌
[ a——小型通用式发酵；b——大型通用式发酵罐 7.3.1.2 机械搅拌通风发酵罐的混合与搅拌
机械搅拌罐的混合主要是通过机械搅拌来实现。机械搅拌不仅可促使培养基 混合均匀，而且有利于增加气液接触面积，提高溶氧速率。对于双液相反应体系 可提高液-液接触面积，另外还可促进传热与固形物料的悬浮。 一、搅拌器的型式与搅拌流型 搅拌器可以使被搅拌的液体产生轴向流动和径向流动，不同类型的搅拌器产 生的两种流向，侧重也不相同。 生物反应器中常使的搅拌器型式有：螺旋桨、平桨、涡轮桨、自吸式搅拌桨 和栅状搅拌桨等。 二、 搅拌功率的计算 机械搅拌发酵罐中的搅拌器轴功率与下列因素有关：搅拌器直径 Di（m）、 搅拌转速 N（r/min）、液体密度ρ（kg/m3）、液体粘度μ（Pa·s）、重力加速 度 g（m/s2）、搅拌罐直径 D（m）、液柱高度 HL（m）以及档板条件(数量、宽度 和位置)等。由于搅拌罐直径和液柱高度与搅拌器直径之间有一定比例关系，可 不作独立变量，于是 P = f(Di，N，ρ，μ，g) (7-37) 对于牛顿型流体，通过因次分析可得如下关联式 (7-38) (7-39) 式中：NP为功率准数，其物理意义为机械搅拌力与惯性力之比； ReM为搅拌雷诺准数,其物理意义为惯性力与粘滞力之比； FrM为搅拌弗鲁特准数，其物理意义是搅拌加速度与重力； K 为与搅拌器形式、反应器几何尺寸有关的常数 当 Rem<10，X=-1，液体处于滞流状态， (7-40) 当 Rem>104，液体处于湍流状态
机械搅拌罐的混合主要是通过机械搅拌来实现。机械搅拌不仅可促使培养基 混合均匀，而且有利于增加气液接触面积，提高溶氧速率。对于双液相反应体系 可提高液-液接触面积，另外还可促进传热与固形物料的悬浮。 一、搅拌器的型式与搅拌流型 搅拌器可以使被搅拌的液体产生轴向流动和径向流动，不同类型的搅拌器产 生的两种流向，侧重也不相同。 生物反应器中常使的搅拌器型式有：螺旋桨、平桨、涡轮桨、自吸式搅拌桨 和栅状搅拌桨等。 二、 搅拌功率的计算 机械搅拌发酵罐中的搅拌器轴功率与下列因素有关：搅拌器直径 Di（m）、 搅拌转速 N（r/min）、液体密度ρ（kg/m3）、液体粘度μ（Pa·s）、重力加速 度 g（m/s2）、搅拌罐直径 D（m）、液柱高度 HL（m）以及档板条件(数量、宽度 和位置)等。由于搅拌罐直径和液柱高度与搅拌器直径之间有一定比例关系，可 不作独立变量，于是 P = f(Di，N，ρ，μ，g) (7-37) 对于牛顿型流体，通过因次分析可得如下关联式 (7-38) (7-39) 式中：NP为功率准数，其物理意义为机械搅拌力与惯性力之比； ReM为搅拌雷诺准数,其物理意义为惯性力与粘滞力之比； FrM为搅拌弗鲁特准数，其物理意义是搅拌加速度与重力； K 为与搅拌器形式、反应器几何尺寸有关的常数 当 Rem<10，X=-1，液体处于滞流状态， (7-40) 当 Rem>104，液体处于湍流状态