軸向流攪拌器許多重要的生化反應過程(如酸、及酶制劑發(fā)酵等)的發(fā)酵液屬于絲狀或菌球狀非牛頓型物系,具有粘度高、剪切稀化等復雜的流變學特性。這種非牛頓型物系和發(fā)酵過程受反應器結構尤其是攪拌形式的影響很大,罐中流體的剪切應力變化對絲狀菌生長有較大影響。剪切大,菌絲易受損,對菌體生長發(fā)酵不利;剪切小,菌絲不易受外力作用而斷裂,可較好生長,對發(fā)酵有利。傳統(tǒng)的圓盤透平槳攪拌時所形成的剪切作用變化在全罐中是相當大的 ,攪拌能耗大,而且由于形成徑向流型,造成全罐混合存在區(qū)域化現(xiàn)象,在粘度較高的發(fā)酵液中則 為嚴重,進而造成混合與傳氧效率的降低,對絲狀菌發(fā)酵不利;而軸向攪拌槳在全罐混合的同時,使罐中液體流動均勻,傳氧效果好,全罐中的剪切變化小,對絲狀菌發(fā)酵有利,同時進一步降低了攪拌能耗。
1) 不同的攪拌器其發(fā)酵參數(shù)(效價、電機電流、糖耗等)過程曲線有的差異,改型罐的電流變化較改型前的和對照罐的平緩,效價保持正常水平。
2) 該 軸向流攪拌槳用于井崗霉素生產(chǎn),在原有菌種及發(fā)酵工藝的基礎上,保持了原有發(fā)酵效價并略有提高,啟動電機電流下降了5~ 25 A /相,減輕了攪拌電機和公用線路的負荷; 發(fā)酵過程電機能耗下降13% ~ 18% ,并且還具有節(jié)省通氣能耗,節(jié)約原料等優(yōu)勢,光節(jié)省電能這一項,每年每罐就可為該工廠節(jié)約近68 400~ 102 600 ( kW· h) ,具有可觀的經(jīng)濟效益。
3) 本設計經(jīng)工業(yè)應用進一步考察之后,可用于酸、酶制劑、及微生物多糖等高粘度非牛頓物系的老廠改造,具有廣闊的應用范圍和市場前景。