生化工程期末考试复习(5)
发布时间:2021-06-07
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当Re≥104时,随Re提高,Np为定值:
园盘六平直叶涡轮 Np=6.2 ;园盘六弯叶涡轮 Np=4.7;园盘六箭叶涡轮 Np=3.7。
35计算 P0 =ρNDiNp (不需记忆,注意单位为国际单位)
P0―无通气时输入液体功率(W); ρ―液体密度 (kg/m3) ;N―涡轮转速(r/s); Di―涡轮直径(m) 。
多个涡轮:Pn=n P1
Michel修正公式:(不须记忆)
230.08 Pg=2.25×10-3 (PoN Di/ Q) 0. 39
Pg 、Po―通气、不通气时的搅拌功率(KW);N―搅拌器转速(r/min);
Di―搅拌器直径(cm);Q―通气量(ml/min);
求解通气下的机械搅拌功率Pg的过程:
1.先算出Re,后确定出Np;2.根据Np算出不通气下的Po; 3.求出Pg。
验证结果:通气条件下Pg < 不通气条件下的Po
例题:
1.某种细菌发酵罐。罐直径D=1.8m;园盘六弯叶涡轮Di=0.60m;一只涡轮。搅拌器转速N=168 r/min ,通气率Q=1.42 m3/min,液体密度ρ=1020 kg/m3,液体粘度μ=1.96×10-3 N.s/m2。求Pg。
2.通用式发酵罐,已知罐径D=液层高度HL=2.0m;园盘六箭叶涡轮Di=0.66m;二只涡轮。搅拌器转速N=120 r/min ,通风比=0.5 m3/m3.min,液体密度ρ=1000 kg/m3,液体粘度μ=1.0×10-3 N.s/m2 。
求发酵罐的搅拌功率Pg
(通风比=通风率/有效液体积)
3.发酵罐工作容量12m3,罐径2.2m,通风量5m3/min,通气时搅拌功率11.6Kw,搅拌转速119r/min,反应器中氧C*=0.21mmol/L,试计算当液相中溶氧浓度分别为
0.48mg/L,2.4 mg/L, 4.8 mg/L时的溶氧速率。
4.采用100L通用式发酵罐培养细菌,通风比为0.8L/L.min, kLα=0.0417/s, 确保满足qo2 =8.89×10-5 g /g.s(以氧/细胞计), C=0.2mg/L, C*=7.3mg/L时达到供氧需求平衡,求此时的最大菌体浓度。(通风比=通风率/体积)
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