生化工程,第七章反應(yīng)器放大與設(shè)計

1、Kikkomans second U.S. plant in CaliforniaArtists rendition of the new Folsom plant Kikkoman Foods, Inc., a soy sauce production facility, is established in Walworth, Wisconsin (U.S.). 珠江橋醬油研發(fā)中心珠江橋醬油研發(fā)中心TANK FARM SUPPLIED WITH 171 TANK TOPS.- FERMENTATION AREA- STORAGE AREA- FILTRATION AREA- BRIGHT B

2、EER AREA- YEAST AREAYEAST AREAFERMENTATIONFILTRATIONSTORAGEBBT= 45= 63= 11= 12= 40Korea搖瓶試驗小試中試工業(yè)化生產(chǎn) 綜合性學(xué)科綜合性學(xué)科 采用生物催化劑采用生物催化劑 原料為可再生資源原料為可再生資源 反應(yīng)條件溫和反應(yīng)條件溫和 產(chǎn)物濃度較低產(chǎn)物濃度較低生物學(xué)生物學(xué)化學(xué)化學(xué)工程學(xué)工程學(xué)生物化工生物化工(生物反應(yīng)工程生物反應(yīng)工程) 研究生物反應(yīng)過程的速率及其影響因素研究生物反應(yīng)過程的速率及其影響因素 包括兩個層次包括兩個層次本征動力學(xué)（微觀動力學(xué)）本征動力學(xué)（微觀動力學(xué)）反應(yīng)器動力學(xué)（宏觀動力學(xué)）反應(yīng)器動力學(xué)（宏

3、觀動力學(xué)）傳遞因素反應(yīng)體系：反應(yīng)體系：A + B CE傳遞對反應(yīng)速率的影響A, B, EEAB 生物反應(yīng)器的傳遞特性生物反應(yīng)器的傳遞特性( (傳質(zhì)、傳熱、動量傳質(zhì)、傳熱、動量傳遞傳遞) ) 生物反應(yīng)器的設(shè)計與放大生物反應(yīng)器的設(shè)計與放大 攪拌槽式反應(yīng)器攪拌槽式反應(yīng)器 管式反應(yīng)器管式反應(yīng)器 氣體攪拌塔式反應(yīng)器（氣升式反應(yīng)器）氣體攪拌塔式反應(yīng)器（氣升式反應(yīng)器） 動、植物細胞培養(yǎng)反應(yīng)器動、植物細胞培養(yǎng)反應(yīng)器貼壁培養(yǎng)光合作用在在小規(guī)模小規(guī)模的實驗室條件下的實驗室條件下在在大規(guī)模大規(guī)模的生產(chǎn)過程中的生產(chǎn)過程中在這一節(jié)中在這一節(jié)中,我們將考察實際反應(yīng)器中有關(guān)我們將考察實際反應(yīng)器中有關(guān)理想模型理想模型涉及到許

4、多涉及到許多非理想非理想的條件的條件.全混流模型全混流模型活塞流模型活塞流模型表征表征混合混合以及這些表征方法在以及這些表征方法在反應(yīng)器設(shè)計反應(yīng)器設(shè)計中的應(yīng)用中的應(yīng)用.流動模型流動模型的方法的方法,l機械攪拌罐機械攪拌罐l鼓泡塔鼓泡塔, 依靠氣體的噴射攪動液體依靠氣體的噴射攪動液體Stirred TankBubble TankInternal Loop TankExternal Loop Tankl氣升式反應(yīng)器氣升式反應(yīng)器 液體的液體的混合混合與與循環(huán)循環(huán)是通過氣體的是通過氣體的噴射噴射、攪拌漿或兩者兼之而進行的。攪拌漿或兩者兼之而進行的。定義定義l混合時間混合時間(tm): 在某一時間極快地

5、向反應(yīng)器入口流中加入一在某一時間極快地向反應(yīng)器入口流中加入一定量的示蹤劑，為達到一定混合程度定量的示蹤劑，為達到一定混合程度(均一性均一性) m時所需的時時所需的時間。間。l混合程度混合程度(m): 對液相體系對液相體系l示蹤劑示蹤劑 可以是一種可以是一種 鹽溶液鹽溶液, 酸酸, 堿堿, 水溶性的染料水溶性的染料.00SSSSmS:時間為時間為tm時的示蹤劑濃度時的示蹤劑濃度S0:初始示蹤劑濃度初始示蹤劑濃度S:時間趨于時間趨于時的示蹤劑濃度時的示蹤劑濃度l不同類型的不同類型的 反應(yīng)器反應(yīng)器, 攪拌器攪拌器 會產(chǎn)生不同的流型和不同的混會產(chǎn)生不同的流型和不同的混合時間特征。合時間特征。體積小的反

6、應(yīng)器中體積小的反應(yīng)器中23 s2.5160 m3 發(fā)酵罐發(fā)酵罐29104 s1% 黃原膠溶液黃原膠溶液300 rpm, no air flow6 min500 rpm, 0.25% air flow1 min在不同工況條件下的一些混合時間數(shù)據(jù)在不同工況條件下的一些混合時間數(shù)據(jù)l混合時間可以通過混合時間可以通過連續(xù)地連續(xù)地監(jiān)測反應(yīng)器中某一處或某監(jiān)測反應(yīng)器中某一處或某幾處位置的示蹤劑濃度的幾處位置的示蹤劑濃度的變化過程而得到。變化過程而得到。StartAfter a while混合時間的測定混合時間的測定測定裝置測定裝置很多檔板，小攪拌漿很多檔板，小攪拌漿輸出信號輸出信號(tC: 循環(huán)時間循環(huán)時間

7、; tM: 混合時間混合時間)從圖中可以提出從圖中可以提出, 示蹤劑濃度的示蹤劑濃度的周期性變化周期性變化較為明顯較為明顯, 這意這意味著反應(yīng)器中的流體在達到組成均一之前，往往會發(fā)生數(shù)次味著反應(yīng)器中的流體在達到組成均一之前，往往會發(fā)生數(shù)次循環(huán)流動循環(huán)流動。檢測到四次檢測到四次循環(huán)循環(huán) 想象一下，當(dāng)一定體積的想象一下，當(dāng)一定體積的流體流體進入連續(xù)操作的反應(yīng)進入連續(xù)操作的反應(yīng)器之后會發(fā)生什么情況器之后會發(fā)生什么情況?由于反應(yīng)器中的攪拌作用由于反應(yīng)器中的攪拌作用, 這一流體將會破裂成更這一流體將會破裂成更小的流體小的流體,并在反應(yīng)器中發(fā)生并在反應(yīng)器中發(fā)生分散分散或或混合混合。因此因此, 其中一部分流

8、體會很快地流出反應(yīng)器其中一部分流體會很快地流出反應(yīng)器, 而另一部分流而另一部分流體會較慢地流出反應(yīng)器體會較慢地流出反應(yīng)器, 從而造成從而造成同時進入同時進入反應(yīng)器的流體會反應(yīng)器的流體會在在不同時間流出不同時間流出反應(yīng)器反應(yīng)器.出口處流出的流體是由反應(yīng)器中出口處流出的流體是由反應(yīng)器中不同停留時間不同停留時間的微元流體組的微元流體組成的成的混合流體混合流體。測定反應(yīng)器出口處流體的測定反應(yīng)器出口處流體的停留時間分布停留時間分布 (RTD) 能為了解反應(yīng)能為了解反應(yīng)器中流體的混合與流動模型提供非常有用的信息。器中流體的混合與流動模型提供非常有用的信息。分析反應(yīng)器的工況，提供改進操作性能的有用信息分析反

9、應(yīng)器的工況，提供改進操作性能的有用信息通過通過RTD建立合適的流動模型，作為進行反應(yīng)器設(shè)計的依據(jù)建立合適的流動模型，作為進行反應(yīng)器設(shè)計的依據(jù)RTD測定示意圖測定示意圖(1,階躍法階躍法)檢測器檢測器示蹤劑示蹤劑連續(xù)加入連續(xù)加入流體流體將系統(tǒng)中作穩(wěn)態(tài)流動的流體將系統(tǒng)中作穩(wěn)態(tài)流動的流體切換切換為為流量相同的含有流量相同的含有示蹤劑示蹤劑的流體的流體.示蹤劑的濃度示蹤劑的濃度C0f00t 0CC(t)Ct 0 StimulusResponse由階躍法響應(yīng)曲線求得的叫停留時間分布由階躍法響應(yīng)曲線求得的叫停留時間分布的的分布函數(shù)分布函數(shù),又稱又稱函數(shù)函數(shù)F(t)e0fCC(t)F(t)CC CeCfRT

10、D測定示意圖測定示意圖(2,脈沖法脈沖法)檢測器檢測器示蹤劑示蹤劑一個脈沖一個脈沖流體流體在很多情況下是需要測定停留時間在很多情況下是需要測定停留時間分布分布(RTD)的的密度函數(shù)密度函數(shù)E(t),將一定量的將一定量的示蹤劑示蹤劑以以脈沖脈沖的方式加的方式加入到穩(wěn)態(tài)流動的流體中入到穩(wěn)態(tài)流動的流體中,然后反應(yīng)器然后反應(yīng)器出口處測定示蹤劑的濃度出口處測定示蹤劑的濃度.0E(t)dt1 根據(jù)概率統(tǒng)計的基本原理根據(jù)概率統(tǒng)計的基本原理密度函數(shù)密度函數(shù)E(t),E(t)dt = 在反應(yīng)器中停留時間介于在反應(yīng)器中停留時間介于t 到到 t+dt 之間的流體粒子所占之間的流體粒子所占的百分率的百分率, 其中其中

11、E(t)稱為停稱為停留時間分布密度函數(shù)留時間分布密度函數(shù).結(jié)合結(jié)合F(t)的定義的定義,0C(t)F(t)C ort0F(t)E(t)dt E(t)dF(t) dt 也就是說也就是說, E(t) 可以通過對實驗測得的可以通過對實驗測得的F(t)曲線進行微分計算得到曲線進行微分計算得到.F(t)和和E(t)的關(guān)系的關(guān)系dtE(t)0dttECC(t)0t00)(dttECC(t)t00)(停留時間分布函數(shù)的統(tǒng)計特征值停留時間分布函數(shù)的統(tǒng)計特征值(1)數(shù)學(xué)期望數(shù)學(xué)期望也就是均值。對停留時間分布來說，也就是平均停留時間，也就是均值。對停留時間分布來說，也就是平均停留時間，即：即：000)()()(t

12、dtttEdttEdtttE數(shù)學(xué)期望為隨機變量的分布中心，在幾何圖形上，它是數(shù)學(xué)期望為隨機變量的分布中心，在幾何圖形上，它是E(t)曲線所包曲線所包圍面積的重心在橫軸上的投影圍面積的重心在橫軸上的投影E(t)t_tt令無因次時間令無因次時間tt/=那么那么dE()0(2)方差方差 2方差方差表示的是對平均值的離散程度，方差越大，分布越寬。又稱表示的是對平均值的離散程度，方差越大，分布越寬。又稱散度散度若以無因次方差表示，則若以無因次方差表示，則020221)()()(dEdE 222/ tttE(t)1=20=20120022)()()(dttEdttEttt002020222)()(2)()

13、()2(dttEtdtttEtdttEtdttEtt tt密度函數(shù)對于分析實際反應(yīng)器中的流型相對于理想反應(yīng)器的密度函數(shù)對于分析實際反應(yīng)器中的流型相對于理想反應(yīng)器的偏離程度偏離程度是很有用的判據(jù)是很有用的判據(jù).但是但是RTD也不能表征所有的流體混合模型也不能表征所有的流體混合模型.l 活塞流模型活塞流模型檢測器檢測器示蹤劑示蹤劑一個脈沖一個脈沖流體流體tF(t)tE(t) t 0,E(t) t,ttwhen0, 1,2 1F(t) t 0,F(t) tttwhenl全混流模型全混流模型t-t -/)()0()(/),()0()(tCCdttdCVVtCCVdttdCVRR檢測器檢測器流體流體Rs

14、ooiiVrSVSV示蹤劑示蹤劑假設(shè)采用階躍法，連續(xù)流入反應(yīng)器的示蹤劑濃度為假設(shè)采用階躍法，連續(xù)流入反應(yīng)器的示蹤劑濃度為C(0),反應(yīng)器出口處流反應(yīng)器出口處流體中示蹤劑濃度為體中示蹤劑濃度為C(t),流體流量為流體流量為V,作物料衡算：作物料衡算：當(dāng)當(dāng)t=0時時, C(t)=0：積分上式可得：積分上式可得tteCtCttCtCC/)0()(1/)0()()0(ln-因此，因此，tttte tdttdFtEeCtCtF/1)()(1)0()()(-eE-eF)(1)(因為，因為，tD/1=因此，因此，DtDteDtEetF-)(1)(D為稀釋率為稀釋率以無因次時間以無因次時間表示，則表示，則63

15、2. 0= , t=t F(t)whenl 對于理想的全混流反應(yīng)器對于理想的全混流反應(yīng)器CSTRttE(t)F(t)t /1t0.632在在CSTR中，停留時間中，停留時間小于小于平均停留時間平均停留時間的物料粒子所占的分率為的物料粒子所占的分率為63.2%，而其余而其余36.8%的粒子的停留時間要的粒子的停留時間要大于大于平均停留時間。平均停留時間。) t=104時時, 對圓盤六對圓盤六直葉渦輪直葉渦輪, NP=6.0;對圓盤六彎葉渦輪對圓盤六彎葉渦輪, NP=4.7;而對圓盤六箭葉渦輪而對圓盤六箭葉渦輪, NP=3.7由于此處由于此處ReM104,為圓盤六直葉渦輪，因此為圓盤六直葉渦輪，因

16、此NP取為取為6.0所以所以2檔葉輪的不通氣時的攪拌功率為檔葉輪的不通氣時的攪拌功率為 ：kW 0.074W.)(.P174125010206035006225353dnNLP相應(yīng)地，通氣攪拌功率為相應(yīng)地，通氣攪拌功率為 ： (下式中下式中Qg的單位是的單位是ml/min)kW 0.0395).(.)(.P.g39008032339008032360000512350074101025210252gQndP從而可以算出體積溶氧系數(shù)從而可以算出體積溶氧系數(shù) ：6-.0.56.L107.01 .)0.060.03952)(3.3(2.36 )(.(ak97070970705601035035410

17、33362nuVPmsLg其中空截面氣速為其中空截面氣速為 ：cm/min .)./(u35453741000602s(2)按幾何相似原則確定按幾何相似原則確定20m3生產(chǎn)罐的尺寸：生產(chǎn)罐的尺寸：DDL51460202.%V據(jù)題設(shè)幾何尺寸比例，放大罐與小罐相同，則有據(jù)題設(shè)幾何尺寸比例，放大罐與小罐相同，則有H/D2.4, D/d=3.0, HL/D=1.5,而有效裝料體積仍取而有效裝料體積仍取60%，由此可得：，由此可得：可得可得D=2.17m, H=2.4D=5.20m, d=D/3=0.72m, HL=1.5D=3.26m這是按幾何相似原則計算求得的這是按幾何相似原則計算求得的20m3生產(chǎn)

18、罐的尺寸。仍采用兩組圓盤六直葉渦生產(chǎn)罐的尺寸。仍采用兩組圓盤六直葉渦輪攪拌器。輪攪拌器。(3)決定大罐的通氣流率決定大罐的通氣流率Qg:按幾何相似原則放大設(shè)備，放大倍數(shù)越高，其單位體按幾何相似原則放大設(shè)備，放大倍數(shù)越高，其單位體積液體占有的發(fā)酵罐橫截面越小，若維持通氣強度積液體占有的發(fā)酵罐橫截面越小，若維持通氣強度vvm不變，則放大后空截面氣不變，則放大后空截面氣速則隨罐容增大而迅速提高。因：速則隨罐容增大而迅速提高。因：33514DDL.V通氣量通氣量Qg在維持通氣強度在維持通氣強度vvm不變時，就有不變時，就有QgVLD3而空截面氣速為：而空截面氣速為：DDQgs24u由此可見，隨著發(fā)酵規(guī)

19、模的增大，空截面氣速由此可見，隨著發(fā)酵規(guī)模的增大，空截面氣速us的增大與發(fā)酵罐直徑的增大成正的增大與發(fā)酵罐直徑的增大成正比，即與罐體積的立方根成正比。所以經(jīng)放大的倍數(shù)較大時，則其空截面氣速比，即與罐體積的立方根成正比。所以經(jīng)放大的倍數(shù)較大時，則其空截面氣速us有較大的增加。過大的有較大的增加。過大的us會造成太多的泡沫產(chǎn)生甚至跑料，而且消耗的通氣功率會造成太多的泡沫產(chǎn)生甚至跑料，而且消耗的通氣功率也將太高。因此在發(fā)酵反應(yīng)器放大時，必須全面考慮以確定通氣流率。也將太高。因此在發(fā)酵反應(yīng)器放大時，必須全面考慮以確定通氣流率。若按通氣強度不變，即取大罐的通氣速率為若按通氣強度不變，即取大罐的通氣速率為

20、1.0vvm，可算出通氣量及相應(yīng)的空，可算出通氣量及相應(yīng)的空截面氣速為：截面氣速為：cm/min 324m/min ./.u/minm .%s324341721241201602022DQQg對比小罐的空截面氣速對比小罐的空截面氣速(us=54.3cm/min),可見，若按通氣強度不變，則大罐的通可見，若按通氣強度不變，則大罐的通氣截面氣速約相當(dāng)于小罐的氣截面氣速約相當(dāng)于小罐的6倍。經(jīng)驗表明，這種氣速太高。故可折中取大罐的倍。經(jīng)驗表明，這種氣速太高。故可折中取大罐的us=150 cm/min,由此可計算出大罐的通氣速率為：由此可計算出大罐的通氣速率為：)/minm(.)/sm(.)/(.u33

21、55509250100601501724422sgDQ通氣強度為：通氣強度為：5.55/12=0.462 vvm(4)按按kLa相等原則計算放大罐的攪拌轉(zhuǎn)速和攪拌功率相等原則計算放大罐的攪拌轉(zhuǎn)速和攪拌功率705608970705609707056010101501296810233362.7.434 )(. )(.(nPnPnuVPakggSLgL因因所以，所以，7.01x10-6=7.434x10-8Pg0.56n0.7所以，所以，Pg=3356n-1.25又根據(jù)又根據(jù)Pg的又一表達式：的又一表達式：39008032310252.g)(.PgQndP即：即：39039008063233900

22、8032310555721025210252.0.78g.g0.206P).(.)(.PnnPQndPg比較兩個不同的比較兩個不同的Pg表達式可得：表達式可得：)kW( .P.12510512n由攪拌軸功率公式可計算得到：由攪拌軸功率公式可計算得到：)kW(. .)/(.P3653531048572060102006nndnNP聯(lián)立上面二式可計算得到：聯(lián)立上面二式可計算得到：n=123 r/min P=10.2 kW Pg=8.19 kW項目項目試驗罐試驗罐放大罐放大罐公稱體積公稱體積V(m3)0.120有效體積有效體積VL(m3)0.0612放大倍數(shù)放大倍數(shù)1200直徑直徑D(m)0.375

23、2.193高徑比高徑比H/D2.42.4液柱高液柱高HL/D1.51.5攪拌葉輪攪拌葉輪d/D1/31/3通氣強度通氣強度(vvm)1.00.462P/VL(kW/m3)1.240.789Pg/VL(kW/m3)0.6580.704攪拌轉(zhuǎn)速攪拌轉(zhuǎn)速n(r/min)350120葉尖線速度葉尖線速度n d(m/s)2.2914.593kLa7.01x10-67.01x10-6Volumetric oxygen transfer coefficient (KLa) in 5L and 300L fermenter利用經(jīng)驗公式求解利用經(jīng)驗公式求解kLa往往會有較大的誤差，因此對某些發(fā)酵系統(tǒng)并往往會有較

24、大的誤差，因此對某些發(fā)酵系統(tǒng)并不理想。而單位體積發(fā)酵液的攪拌功率不理想。而單位體積發(fā)酵液的攪拌功率P/VL與與kLa有密切的關(guān)系且容有密切的關(guān)系且容易測量和計算。實踐表明，對于溶氧速率控制發(fā)酵反應(yīng)的非牛頓發(fā)酵易測量和計算。實踐表明，對于溶氧速率控制發(fā)酵反應(yīng)的非牛頓發(fā)酵液，把液，把P/VL相等作為放大準則效果較好。相等作為放大準則效果較好。仍以上一例的數(shù)據(jù)為依據(jù)，以仍以上一例的數(shù)據(jù)為依據(jù)，以P/VL相等為基準進行放大計算。相等為基準進行放大計算。31513112ddnNVPLP對試驗罐，有：對試驗罐，有：32523222ddnNVPLP同理對放大罐，有：同理對放大罐，有：根據(jù)根據(jù)P/VL相等原則

25、，令相等原則，令(P/VL)1= (P/VL)2可以得到：可以得到：2/32nn211dd由題設(shè)，知由題設(shè)，知n1=350 r/min, d1=0.125 m按幾何相似原則放大，放大罐的按幾何相似原則放大，放大罐的d2=0.72 m用用d1和和d2的值代入上面關(guān)系式，可求解出放大罐的攪拌轉(zhuǎn)速：的值代入上面關(guān)系式，可求解出放大罐的攪拌轉(zhuǎn)速：r/min ).(/2/31097201250350322112ddnn(kW) 14.2).()(5353720601091020622dnNPP因此，放大罐的攪拌功率因此，放大罐的攪拌功率P為：為：39008032310252.)(.ggQndPP因此，放

26、大罐的通氣攪拌功率因此，放大罐的通氣攪拌功率Pg為：為：ml/min 105.55/minm .63555124620gQ取放大罐的通氣強度為取放大罐的通氣強度為0.462 vvm,(與上一例相同與上一例相同)，則，則代入上式得：代入上式得：kW .).(.(.2101055572109214102523900806323gP在上述條件下，相應(yīng)的體積溶氧系數(shù)為：在上述條件下，相應(yīng)的體積溶氧系數(shù)為：69707056097070560101010915012210968102333627.28).(. )(.(.nuVPakSLgL項目項目試驗罐試驗罐放大罐放大罐公稱體積公稱體積V(m3)0.12

27、0有效體積有效體積VL(m3)0.0612放大倍數(shù)放大倍數(shù)1200直徑直徑D(m) 0.3752.193高徑比高徑比H/D2.42.4液柱高液柱高HL/D1.51.5攪拌葉輪攪拌葉輪d/D1/31/3通氣強度通氣強度(vvm)1.00.462P/VL(kW/m3)1.241.18Pg/VL(kW/m3)0.6580.85攪拌轉(zhuǎn)速攪拌轉(zhuǎn)速n(r/min)350109葉尖線速度葉尖線速度n d(m/s)2.2914.172kLa7.01x10-67.28x10-6 應(yīng)用絲狀菌進行發(fā)酵，因這類微生物細胞受攪拌剪切的影應(yīng)用絲狀菌進行發(fā)酵，因這類微生物細胞受攪拌剪切的影響較明顯，而攪拌葉尖線速度響較明顯

28、，而攪拌葉尖線速度dn是決定攪拌剪切強度的是決定攪拌剪切強度的關(guān)鍵。若僅考慮維持關(guān)鍵。若僅考慮維持kLa或或P/VL相等而不考慮攪拌剪切的相等而不考慮攪拌剪切的影響，可能導(dǎo)致放大設(shè)計失誤。影響，可能導(dǎo)致放大設(shè)計失誤。 在在P/VL相等的條件下，相等的條件下，d/D越小，攪拌剪切越強烈，這有越小，攪拌剪切越強烈，這有利于菌絲體的分散和氣泡的破裂細碎，有利于溶氧傳質(zhì)。利于菌絲體的分散和氣泡的破裂細碎，有利于溶氧傳質(zhì)。 但是若攪拌葉輪直徑但是若攪拌葉輪直徑(d/D)過小過小,則攪拌泵送能力下降，混則攪拌泵送能力下降，混合時間加長，這會影響反應(yīng)溶液混合的均勻性。合時間加長，這會影響反應(yīng)溶液混合的均勻性

29、。 通常對大多數(shù)的生物發(fā)酵，攪拌葉尖線速度宜取通常對大多數(shù)的生物發(fā)酵，攪拌葉尖線速度宜取2.55.0 m/s. 對微生物的影響對微生物的影響細菌一般是細菌一般是12 m，對剪切不敏感的。具有堅硬的，對剪切不敏感的。具有堅硬的細胞壁，受剪切力影響較小。細胞壁，受剪切力影響較小。酵母一般為酵母一般為5 m，細胞壁厚，但出芽點和疤點是細胞，細胞壁厚，但出芽點和疤點是細胞壁的弱處。有報道證明酵母出芽繁殖受到機械攪拌的壁的弱處。有報道證明酵母出芽繁殖受到機械攪拌的影響。影響。霉菌和放線菌霉菌和放線菌(菌團形式和自由絲狀形式菌團形式和自由絲狀形式) 不同形式對發(fā)酵液的粘度及氧傳質(zhì)的影響是不同的。不同形式對

30、發(fā)酵液的粘度及氧傳質(zhì)的影響是不同的。 剪切會打破菌團和菌絲體，對菌絲形態(tài)、生長、和產(chǎn)物合成造成影響，剪切會打破菌團和菌絲體，對菌絲形態(tài)、生長、和產(chǎn)物合成造成影響，還可能導(dǎo)致胞內(nèi)物質(zhì)的釋放。還可能導(dǎo)致胞內(nèi)物質(zhì)的釋放。動物細胞大小動物細胞大小一般為一般為10100 m ：培養(yǎng)方式培養(yǎng)方式貼壁培養(yǎng)貼壁培養(yǎng)懸浮培養(yǎng)懸浮培養(yǎng)轉(zhuǎn)瓶培養(yǎng)轉(zhuǎn)瓶培養(yǎng)微載體培養(yǎng)微載體培養(yǎng)剪切作用對動物細胞損傷的因素剪切作用對動物細胞損傷的因素測定試驗罐的測定試驗罐的Qg、n、發(fā)酵速率及幾何尺寸、發(fā)酵速率及幾何尺寸測定發(fā)酵液的特性：測定發(fā)酵液的特性： 、 計算試驗罐的計算試驗罐的vvm、Qg/(nd3)、 nd及及Re等等預(yù)算預(yù)算N

31、P、P、Pg和和kLa等等根據(jù)生產(chǎn)量和產(chǎn)率選擇發(fā)酵罐的體積和個數(shù)根據(jù)生產(chǎn)量和產(chǎn)率選擇發(fā)酵罐的體積和個數(shù)按幾何相似原則計算放大罐的尺寸按幾何相似原則計算放大罐的尺寸確定放大準則，通常對高耗氧生物反應(yīng)用確定放大準則，通常對高耗氧生物反應(yīng)用kLa相等原則相等原則計算計算Q和和N根據(jù)根據(jù)vvm相等原則、相等原則、Q/(nd3)相等原則、相等原則、us相等原則確定相等原則確定Q根據(jù)根據(jù)Pg與與kLa關(guān)系計算關(guān)系計算N估算攪拌功率估算攪拌功率 沒有機械攪拌裝置沒有機械攪拌裝置 壓縮空氣的壓強、流量及空壓機的型號規(guī)格是決壓縮空氣的壓強、流量及空壓機的型號規(guī)格是決定反應(yīng)器能耗的關(guān)鍵定反應(yīng)器能耗的關(guān)鍵 反應(yīng)器的

32、結(jié)構(gòu)、發(fā)酵液的物化特性也起著重要的反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)、發(fā)酵液的物化特性也起著重要的作用作用通氣能耗通氣能耗LsLgVguP當(dāng)當(dāng) HL2m70320.sLuak體積溶氧系數(shù)體積溶氧系數(shù)314/)(gTuHktsLm混合時間混合時間l 雖然生物氣升式反應(yīng)器是氣液非均雖然生物氣升式反應(yīng)器是氣液非均相體系，但是其最基本的原理和最相體系，但是其最基本的原理和最重要的流體動力學(xué)參數(shù)是與純水的重要的流體動力學(xué)參數(shù)是與純水的液體噴射循環(huán)反應(yīng)器相似的。液體噴射循環(huán)反應(yīng)器相似的。l 結(jié)構(gòu)尺寸：結(jié)構(gòu)尺寸： 反應(yīng)器高反應(yīng)器高H 液位高液位高H 反應(yīng)器內(nèi)徑反應(yīng)器內(nèi)徑Dt 噴射管內(nèi)徑噴射管內(nèi)徑D1 循環(huán)管高循環(huán)管高LE 循環(huán)管

33、直徑循環(huán)管直徑Dr 循環(huán)管距底部循環(huán)管距底部AuDtHD1DrLEAuHM1M2反應(yīng)器高徑比：反應(yīng)器高徑比：s=H/DtH是液位高是液位高反應(yīng)器體積：反應(yīng)器體積：VR=Dt2H /4反應(yīng)液質(zhì)量：反應(yīng)液質(zhì)量：MR= VR= sDt3 /4循環(huán)比：循環(huán)比：g g=M3/M1=(M1+M2)/M1=1+M2/M1M3是總質(zhì)量流率，是總質(zhì)量流率，M2是循環(huán)質(zhì)量流率，是循環(huán)質(zhì)量流率，M1是進出口質(zhì)量流率是進出口質(zhì)量流率平均循環(huán)速率：平均循環(huán)速率：um=8M3/Dt2=8M1g g/Dt2循環(huán)空速：循環(huán)空速：g gU=M3/MR=um/2H=tUm-1平均循環(huán)時間：平均循環(huán)時間：tUm=g gU-1平均停

34、留時間：平均停留時間：tm=MR/M1=g gtUm=g g/g gU噴嘴出口液體流速：噴嘴出口液體流速：u1=4V1/ D12=4M1/D12噴嘴雷諾準數(shù)：噴嘴雷諾準數(shù)：Re1=u1D1/ 1=4M1/ 1 1 D1平均雷諾準數(shù)平均雷諾準數(shù)Rem=umDt/ m=8M1g g/ m Dt氣含率氣含率 e e平均體積氣含率平均體積氣含率 e e=Vg/(Vg+VL)Vg是氣泡總體積是氣泡總體積混合時間混合時間 tm體積傳氧系數(shù)體積傳氧系數(shù) kLa對于氣泡非并合液相，體積溶氧系數(shù)對于氣泡非并合液相，體積溶氧系數(shù)kLa完全取決于從空氣分布器進完全取決于從空氣分布器進入發(fā)酵液后的氣泡大小。入發(fā)酵液后

35、的氣泡大小。70320.sLuak314/)(gTuHktsLm很顯然，平均循環(huán)速度越大，混合越強烈。循環(huán)的速度與阻力是相關(guān)的。很顯然，平均循環(huán)速度越大，混合越強烈。循環(huán)的速度與阻力是相關(guān)的。)u/(P2mmU2U阻力準數(shù)阻力準數(shù) U D DPU是流體循環(huán)所引起的阻力是流體循環(huán)所引起的阻力 22112)()(trtmUDDDD工程規(guī)模的反應(yīng)器可用下式：工程規(guī)模的反應(yīng)器可用下式：50501112.)()(ReReUrtmmmDDuu3121Reu31113118181DDPL液體噴射功率液體噴射功率PL 定態(tài)下液體噴射功率定態(tài)下液體噴射功率PL 必須大于循環(huán)功率必須大于循環(huán)功率PUg212350

36、50mmUMVPu.u.UUm產(chǎn)生循環(huán)的效率用單位液體噴射功率的產(chǎn)生的循環(huán)功率表示產(chǎn)生循環(huán)的效率用單位液體噴射功率的產(chǎn)生的循環(huán)功率表示 211131150rtmUtmmLUUDDDDDPP1m1mReRe)ReRe(.循環(huán)的效率循環(huán)的效率還與氣含率、噴嘴浸沒高度等因素有關(guān)。還與氣含率、噴嘴浸沒高度等因素有關(guān)。在相同的單體體積功率下氣液噴射式循環(huán)反應(yīng)器與攪拌反應(yīng)器相比可以在相同的單體體積功率下氣液噴射式循環(huán)反應(yīng)器與攪拌反應(yīng)器相比可以得到更高的得到更高的kLa因氣升式反應(yīng)器沒有機械攪拌，故對于生物細胞的剪切作用相因氣升式反應(yīng)器沒有機械攪拌，故對于生物細胞的剪切作用相對較弱，除了動物細胞外，可不必考

37、慮其剪切作用。對較弱，除了動物細胞外，可不必考慮其剪切作用。氣升式反應(yīng)器在單細胞蛋白生產(chǎn)及污水處理中用得最多，也廣氣升式反應(yīng)器在單細胞蛋白生產(chǎn)及污水處理中用得最多，也廣泛應(yīng)用于植物細胞和動物細胞的培養(yǎng)。用于污水處理的氣升式泛應(yīng)用于植物細胞和動物細胞的培養(yǎng)。用于污水處理的氣升式豎井循環(huán)反應(yīng)器已有豎井循環(huán)反應(yīng)器已有100300m深的規(guī)模。深的規(guī)模。氣升式反應(yīng)器一般不適合于表面活性劑的生產(chǎn)。氣升式反應(yīng)器一般不適合于表面活性劑的生產(chǎn)。反應(yīng)器的放大和設(shè)計的最終目標是使生物反應(yīng)迅速達到預(yù)期的反應(yīng)器的放大和設(shè)計的最終目標是使生物反應(yīng)迅速達到預(yù)期的技術(shù)與經(jīng)濟目標，技術(shù)經(jīng)濟指標計算包括能量消耗、混合與溶技術(shù)與經(jīng)

38、濟目標，技術(shù)經(jīng)濟指標計算包括能量消耗、混合與溶氧傳質(zhì)、熱量傳遞、培養(yǎng)基配方等。氧傳質(zhì)、熱量傳遞、培養(yǎng)基配方等。l 熱量的產(chǎn)生熱量的產(chǎn)生 代謝熱代謝熱 攪拌熱攪拌熱l 代謝熱的大小取決于有機物質(zhì)的代謝途徑，也取決于貯能物質(zhì)代謝熱的大小取決于有機物質(zhì)的代謝途徑，也取決于貯能物質(zhì)(如如ATP)與細胞生長過程的能量偶合。與細胞生長過程的能量偶合。 小型生物反應(yīng)器的熱量控制很簡單，但隨著反應(yīng)器體積越來小型生物反應(yīng)器的熱量控制很簡單，但隨著反應(yīng)器體積越來越大，熱量移去和溫度控制逐漸成為反應(yīng)器設(shè)計和操作的限越大，熱量移去和溫度控制逐漸成為反應(yīng)器設(shè)計和操作的限制因素。制因素。l 微生物放熱量的測定很復(fù)雜，不常

39、檢測。一般利用微生物放熱量的測定很復(fù)雜，不常檢測。一般利用代謝放熱速代謝放熱速率與細胞生長的耗氧速率率與細胞生長的耗氧速率的關(guān)聯(lián)表達式進行估算的關(guān)聯(lián)表達式進行估算(對好氧培養(yǎng)對好氧培養(yǎng)過程過程)。2O0h4qQq在耗氧過程中，熱釋放可直接與氧的利用相關(guān)聯(lián)。在耗氧過程中，熱釋放可直接與氧的利用相關(guān)聯(lián)。1mol 氧對應(yīng)于氧對應(yīng)于4 mol電子，即：電子，即：比耗氧速率比耗氧速率=OUR/X單位質(zhì)量細胞放熱速率單位質(zhì)量細胞放熱速率26.95 kcal/g equivalents of available electrons trans-ferred to oxygen (coefficient of

40、 variation of 4%);(Shuler M L. Bioprocess Engineering, Basic Concepts.)每每1mol電子轉(zhuǎn)移到電子轉(zhuǎn)移到O2所釋放的熱量所釋放的熱量XqQhh細胞代謝放熱速率細胞代謝放熱速率l因通氣帶走顯熱和蒸發(fā)熱因通氣帶走顯熱和蒸發(fā)熱特別是當(dāng)通入的空氣在壓縮過程中經(jīng)過干燥時，特別是當(dāng)通入的空氣在壓縮過程中經(jīng)過干燥時，空氣通過發(fā)酵罐時，被水飽和而攜帶移去熱量?？諝馔ㄟ^發(fā)酵罐時，被水飽和而攜帶移去熱量。l熱交換器移去熱交換器移去要求所設(shè)計的發(fā)酵罐，移去熱量的能力應(yīng)大于要求所設(shè)計的發(fā)酵罐，移去熱量的能力應(yīng)大于可能的產(chǎn)熱量?？赡艿漠a(chǎn)熱量。RSAh

41、EQQQQQQE:單位體積培養(yǎng)基中除去熱量速率單位體積培養(yǎng)基中除去熱量速率Qh:單位體積培養(yǎng)基中因代謝反應(yīng)的放熱速率單位體積培養(yǎng)基中因代謝反應(yīng)的放熱速率QA:單位體積培養(yǎng)基中因攪拌造成的放熱速率，可以根單位體積培養(yǎng)基中因攪拌造成的放熱速率，可以根據(jù)攪拌時的功率消耗換算而來。據(jù)攪拌時的功率消耗換算而來。QS:單位體積培養(yǎng)基中單位體積培養(yǎng)基中因通氣帶走的顯熱和蒸發(fā)熱速率因通氣帶走的顯熱和蒸發(fā)熱速率QR:單位體積培養(yǎng)基中單位體積培養(yǎng)基中向周圍環(huán)境散失熱量速率向周圍環(huán)境散失熱量速率(器壁器壁和熱交換器等和熱交換器等)當(dāng)體系達到平衡時當(dāng)體系達到平衡時,QE0l熱量的傳遞熱量的傳遞換熱裝置換熱裝置(夾套，

42、蛇管，打循環(huán)到外部熱交換器夾套，蛇管，打循環(huán)到外部熱交換器)Internal CoilsJacketed Vessel工程中熱量傳遞計算的基礎(chǔ)是假定過程為定態(tài)，此時熱通量工程中熱量傳遞計算的基礎(chǔ)是假定過程為定態(tài)，此時熱通量Q為：為：mmTAkQoowwiimA1AA1Ak1a ai和和a ao為器壁內(nèi)表面為器壁內(nèi)表面Ai和外表面和外表面Ao上的傳熱系數(shù)，上的傳熱系數(shù)，d d為器壁的厚度，為器壁的厚度， w為器壁材料的導(dǎo)熱系數(shù)。平均壁面積和溫度差如左式所示。為器壁材料的導(dǎo)熱系數(shù)。平均壁面積和溫度差如左式所示。k為總傳熱系數(shù)，由下式定義：為總傳熱系數(shù)，由下式定義：)/Aln(AAAAioiom式中

43、，式中，)TTln(TTT2121m規(guī)模規(guī)模5L 50L 500L 5 T 50 T 100T 500T -800T材料材料不銹鋼不銹鋼碳鋼碳鋼冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)夾套夾套 外盤管外盤管 內(nèi)蛇管內(nèi)蛇管攪拌系統(tǒng)攪拌系統(tǒng)圓盤六直角葉渦輪攪拌器圓盤六直角葉渦輪攪拌器螺旋漿攪拌器螺旋漿攪拌器斜葉漿攪拌器斜葉漿攪拌器螺帶漿螺帶漿錨式漿錨式漿高粘度發(fā)酵系統(tǒng)高粘度發(fā)酵系統(tǒng)大高徑比，組合攪拌系統(tǒng)大高徑比，組合攪拌系統(tǒng)I.引言II. 徑向流攪拌器III. 徑向流攪拌器BT-6IV. 軸向流攪拌器V.軸向流攪拌器KSXVI. 攪拌器優(yōu)化設(shè)計應(yīng)用VII.結(jié)束語環(huán)境因素環(huán)境因素壓力、溫度、壓力、溫度、PHPH值、培養(yǎng)基、

44、純度等值、培養(yǎng)基、純度等攪拌混合攪拌混合流動方向：徑向、軸向（下壓或上提）流動方向：徑向、軸向（下壓或上提）混合時間混合時間剪切水平剪切水平傳質(zhì)系數(shù)傳質(zhì)系數(shù)傳熱系數(shù)傳熱系數(shù)引言明確過程的控制因素：明確過程的控制因素：傳質(zhì)控制過程？還是動力學(xué)控制過程？產(chǎn)品質(zhì)量或產(chǎn)率差別的起因：產(chǎn)品質(zhì)量或產(chǎn)率差別的起因：放大引起的尺度變化問題？容積相同，形狀不同？同樣的罐體，攪拌裝置不同？其它因素等引言氣體分散氣體分散剪切剪切氣泡分散循環(huán)氣泡分散循環(huán)傳傳 質(zhì)質(zhì) 剪切剪切混混 合合 循環(huán)循環(huán)傳傳 熱熱 循環(huán)循環(huán)引言徑向流攪拌器：徑向流攪拌器：Rushton渦輪渦輪半彎管圓盤渦輪半彎管圓盤渦輪BT-6軸向流攪拌器：軸

45、向流攪拌器：A315KSX，四寬葉旋槳四寬葉旋槳XCK，四斜葉開啟渦輪四斜葉開啟渦輪引言氣泛氣泛載氣載氣完全分散完全分散引言早期 氣氣液液分散是氣體直接被槳葉剪切成細小氣泡而形成的；分散是氣體直接被槳葉剪切成細小氣泡而形成的；現(xiàn)在 近年的研究表明，氣液分散是受氣穴控制的氣穴理論； 1975年，年，Vant Riet, Smith, Nienow等發(fā)現(xiàn)，六直等發(fā)現(xiàn)，六直葉渦輪槳葉的背面都有一對高速轉(zhuǎn)動的漩渦，漩渦內(nèi)負壓較葉渦輪槳葉的背面都有一對高速轉(zhuǎn)動的漩渦，漩渦內(nèi)負壓較大，從葉片下部供給的氣體立即被卷入漩渦，形成氣體充填大，從葉片下部供給的氣體立即被卷入漩渦，形成氣體充填的空穴，稱為的空穴，稱

46、為氣穴； 引言數(shù)值模擬結(jié)果顯示數(shù)值模擬結(jié)果顯示Rushton渦輪背面的氣穴渦輪背面的氣穴引言氣穴理論認為，氣體不是直接被攪拌器剪碎氣穴理論認為，氣體不是直接被攪拌器剪碎而得到分散的。氣泡的分散首先是在槳葉背而得到分散的。氣泡的分散首先是在槳葉背面形成較為穩(wěn)定的氣穴，氣穴在尾部破裂，面形成較為穩(wěn)定的氣穴，氣穴在尾部破裂，形成富含小氣泡的分散區(qū)，這些氣泡在離心形成富含小氣泡的分散區(qū)，這些氣泡在離心力的作用下被率出，并隨液體的流動分散至力的作用下被率出，并隨液體的流動分散至槽內(nèi)其它區(qū)域。氣速過大或攪拌轉(zhuǎn)速過低時，槽內(nèi)其它區(qū)域。氣速過大或攪拌轉(zhuǎn)速過低時，大氣穴合并，整個攪拌器被氣穴包裹，氣體大氣穴合并

47、，整個攪拌器被氣穴包裹，氣體穿過攪拌器直接上升到液面，從而發(fā)生氣泛。穿過攪拌器直接上升到液面，從而發(fā)生氣泛。氣穴理論所揭示的氣液分散機理對開發(fā)新型攪拌器具有重大意義！氣穴理論氣穴理論引言徑向流攪拌器徑向流攪拌器六個平直葉片固定在圓盤上；六個平直葉片固定在圓盤上；典型的徑向流攪拌器；典型的徑向流攪拌器；適合氣體或液體分散；適合氣體或液體分散；功率準數(shù)功率準數(shù)4.56.2；單相流動中葉片后方存在尾渦；單相流動中葉片后方存在尾渦；氣液兩相操作時，葉片后方有氣液兩相操作時，葉片后方有氣穴；氣穴；徑向流攪拌器1980s半彎管圓盤渦輪半彎管圓盤渦輪(HDY)n六個彎曲葉片固定在圓盤上；六個彎曲葉片固定在圓

48、盤上；n典型的徑向流攪拌器；典型的徑向流攪拌器；n設(shè)計來源：英國設(shè)計來源：英國John Smith及及其合作人員的研究成果；其合作人員的研究成果；n功率準數(shù)功率準數(shù)2.83.2；n同時期的類似攪拌器有：同時期的類似攪拌器有：Lightnin- A130, Cheemineer-CD6, Philadelphia-Smith Turbine徑向流攪拌器19881993Scaba & ICIv更加凹入的葉片結(jié)構(gòu)；v葉片后部變得尖利；v帶有或取消中間的圓盤；徑向流攪拌器BT-6 攪拌器(1998)結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：上下不對稱的葉片結(jié)構(gòu)；葉片上下的曲線形狀是不同的，同時上部的葉片略長于下面的葉片；上

49、部長出的部分葉片能將上升的氣體罩住，然后使其從葉片內(nèi)部分散出去。BT-6BT-6的特性的特性:低功耗：功率準數(shù)Np2.3；在雷諾數(shù)大于1000時，其功率準數(shù)基本上已經(jīng)是常數(shù)；通氣條件下，其功率下降比較平緩；比較好的氣體分散能力，可達渦輪槳的5倍多；氣液傳質(zhì)系數(shù)比渦輪可提高60%；BT-6計算流體力學(xué)(CFD)數(shù)值模擬v 非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格，網(wǎng)格數(shù)50萬；v 滑移網(wǎng)格法；v 采用雷諾時均湍流模型和大渦模擬；v 攪拌槳處采用非常細的網(wǎng)格尺寸，以利于捕捉流動的細節(jié)。BT-6整體宏觀流動場BT-6攪拌槳附近的流動BT-6三種攪拌器的氣體分散實驗表觀氣速Vsg=0.1 m/sBT-6氣體分散能力比較BT-6三

50、種攪拌器的氣液傳質(zhì)系數(shù)KLaPu/V=2.3 kw/m3BT-6國外應(yīng)用國外應(yīng)用nBT-6和HE-3（下壓操作）組合應(yīng)用于發(fā)酵罐，裝機功率750kw；nBT-6和Maxflo-Y(上提操作）組合應(yīng)用于發(fā)酵罐，裝機功率162kw；nBT-6和斜葉槳（PBT）組合應(yīng)用在加氫反應(yīng)器；HE-3Maxflo-YBT-6軸向流攪拌器v近代流體力學(xué)的基礎(chǔ)上近代流體力學(xué)的基礎(chǔ)上v邊界層分離，機翼理論和船用螺旋槳理論邊界層分離，機翼理論和船用螺旋槳理論v能耗低；能耗低；v循環(huán)量大；循環(huán)量大；v剪切性能溫和；剪切性能溫和；軸向流攪拌器vLIGHTNIN公司A310,A315,A340vCHEMINEER公司HE3

51、,MAXFLOv北京化工大學(xué)CBY系列v浙江長城減速機有限公司ZCX,KSXv華東理工大學(xué)翼形槳v江蘇石油化工學(xué)院JH攪拌器v軸向流攪拌器軸向流攪拌器KSXKSXv寬葉結(jié)構(gòu)，能有效控制氣體，防止液泛；v低功耗：功率準數(shù)Np0.8；v通氣條件下，其功率下降比較平緩；v持氣量比渦輪槳提高80%，氣體分散量提高4倍；v產(chǎn)量可以提高1050%；v剪切溫和，僅為渦輪槳的1/4。計算流體力學(xué)(CFD)數(shù)值模擬v 非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格，網(wǎng)格數(shù)65萬；v 多重參考系法；v 采用雷諾時均湍流模型；v 攪拌槳處采用非常細的網(wǎng)格尺寸，以利于捕捉流動的細節(jié)。KSX整體宏觀流動場KSXKSXKSX多層攪拌器的數(shù)值模擬KSXKS

52、X攪拌器優(yōu)化設(shè)計攪拌器優(yōu)化設(shè)計應(yīng)用應(yīng)用優(yōu)化設(shè)計 型式多樣化型式多樣化自吸式，氣升式，噴射式葉輪，外循環(huán)和多孔自吸式，氣升式，噴射式葉輪，外循環(huán)和多孔板塔式發(fā)酵罐；板塔式發(fā)酵罐；機械攪拌標準式發(fā)酵罐應(yīng)用最普遍。機械攪拌標準式發(fā)酵罐應(yīng)用最普遍。 容積大型化容積大型化抗生素：抗生素：80200米米3為主為主氨基酸、檸檬酸：氨基酸、檸檬酸：150300米米3為主為主最大檸檬酸發(fā)酵罐最大檸檬酸發(fā)酵罐400米米3 (長城長城) 味精行業(yè)：味精行業(yè)：660米米3發(fā)酵罐發(fā)酵罐 多層組合型式的攪拌器多層組合型式的攪拌器攪拌裝置工藝設(shè)計計算工具包攪拌裝置工藝設(shè)計計算工具包優(yōu)化設(shè)計攪拌裝置機械設(shè)計計算程序攪拌裝置機

53、械設(shè)計計算程序優(yōu)化設(shè)計攪拌裝置三維設(shè)計軟件攪拌裝置三維設(shè)計軟件CAXA優(yōu)化設(shè)計優(yōu)化設(shè)計優(yōu)化設(shè)計裝配現(xiàn)場裝配現(xiàn)場加工完成的攪拌器加工完成的攪拌器優(yōu)化設(shè)計數(shù)控機床數(shù)控機床大型壓力機大型壓力機Major Producers of Major Producers of XanthanXanthan Gum Gum The current major producers of xanthan gum are:COMPANYCOMPANY No. OF PLANTSNo. OF PLANTS ESTIMATED ESTIMATED ANNUAL CAPACIT ANNUAL CAPACITCP Kelco

54、3+1 Contracted 25,000 mT Rhodia Melle, France 8,000 mT Jungbunzlauer Pernhofen, Austria 2,500 mTDegussa Baupte, France 1,200 mTADM Clinton,USA 5,000 mT Zibo Zhong Xuan Zibo, China 8,000 mTGold Millet Wulian, China 1000 mT The current established xanthan market is estimated to be more than US$500 million/year, With annual requirement of more than 50,000 metric tons. Food grade xanthan gum is growing by about 10% a year. Price from 8000-15000US$/ metric tonsXanthan marketCP Kelco US, Inc.The production o