南京高溫滅菌溶解氧電極

來源: 發(fā)布時間:2025-08-20

在大規(guī)模生物發(fā)酵生產(chǎn)中,改善溶氧電極水平均勻性對于提高發(fā)酵效率和產(chǎn)品質量至關重要,以下是采用氣體擴散系統(tǒng)和生物降解活性劑這一方法的講解說明。在曝氣灌溉中,采用變壓分離制氧技術-氧氣擴散系統(tǒng)-空氣注射技術耦合系統(tǒng),可以有效分析NaCl介質及生物降解活性劑對純氧曝氣灌溉水氧傳輸特性的影響。其中,生物降解活性劑BS1000的添加促進氧傳質過程的發(fā)生,提高了曝氣水中的溶氧飽和度。當BS1000質量濃度在2mg/L及以上時,NaCl介質對氧總傳質系數(shù)的增幅明顯,而NaCl介質對曝氣水中的溶氧飽和度起到抑制作用。各組合條件下,曝氣滴灌中流量均勻系數(shù)均在95%以上,溶氧均勻系數(shù)均在97%以上。添加活性劑BS1000可使氧總傳質系數(shù)平均提高18.85%以上。由此可見,通過合理使用生物降解活性劑和特定的氣體擴散系統(tǒng),可以改善溶氧水平的均勻性,為大規(guī)模生物發(fā)酵生產(chǎn)提供了一種可行的技術手段。租賃模式為臨時監(jiān)測項目提供溶氧電極解決方案,降低初期投入。南京高溫滅菌溶解氧電極

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加強人員培訓和管理也能夠提高溶氧電極在監(jiān)測過程中的穩(wěn)定性。1、操作人員培訓:對發(fā)酵罐廠的操作人員進行溶氧電極的安裝、維護、校準和操作培訓,提高操作人員的專業(yè)技能和水平。操作人員應熟悉溶氧電極的工作原理、性能特點和使用方法,掌握正確的安裝、維護和校準方法,以及在發(fā)酵過程中如何根據(jù)溶氧水平的變化調整發(fā)酵罐的操作條件。2、質量管理體系:建立健全發(fā)酵罐廠的質量管理體系,加強對溶氧電極的質量控制和管理。對溶氧電極的采購、驗收、安裝、維護、校準和使用等環(huán)節(jié)進行嚴格的質量控制,確保溶氧電極的性能和穩(wěn)定性符合發(fā)酵工藝的要求。總之,提高溶氧電極在發(fā)酵罐廠應用中的穩(wěn)定性需要從選擇合適的電極類型、正確安裝和維護電極、優(yōu)化發(fā)酵罐的操作條件、采用先進的控制系統(tǒng)和加強人員培訓和管理等方面入手。通過綜合采取這些措施,可以提高溶氧電極的穩(wěn)定性,保證發(fā)酵過程的順利進行,提高發(fā)酵產(chǎn)品的質量和產(chǎn)量。江蘇耐消殺溶解氧電極廠家直銷溶氧電極在高壓環(huán)境下需修正壓力對氧氣溶解度的影響。

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如何結合先進的控制技術實現(xiàn)對溶氧電極水平的精確控制以提高產(chǎn)酶效率?1、采用模型參考自適應控制(MRAC)MohamedBahita等人在2022年的研究中,基于遞歸二乘識別方法,提出了一種模型參考自適應控制(MRAC)應用于非線性系統(tǒng)中溶解氧濃度的控制,該系統(tǒng)為活性污泥生物反應器,大量用于廢水處理和凈化操作。通過與經(jīng)典的PI控制方法進行比較,驗證了該方法在MATLAB環(huán)境中的有效性。這種自適應控制技術能夠根據(jù)系統(tǒng)的實際運行情況不斷調整控制參數(shù),以實現(xiàn)對溶氧水平的精確控制,從而為提高產(chǎn)酶效率創(chuàng)造有利條件。2、分階段供氧控制策略何寧等人在2004年的研究中,在3L發(fā)酵罐上系統(tǒng)研究了溶氧水平對谷氨酸棒桿菌菌體生長及新型生物絮凝劑REA-11合成的影響,提出了生物絮凝劑REA-11合成的分階段供氧控制策略。具體為發(fā)酵過程0-16h維持體積傳氧系數(shù)kLa為100h?1,16h后降低kLa為40h?1至發(fā)酵結束,整個發(fā)酵過程通氣量保持在1L?L?1?min?1。采用該分階段供氧控制策略,生物絮凝劑產(chǎn)量達到900mg?L?1,發(fā)酵周期縮短,實現(xiàn)了高細胞生長速率和高產(chǎn)物產(chǎn)率的統(tǒng)一。這種控制策略可以根據(jù)不同發(fā)酵階段的需求,精確調整溶氧水平,為提高產(chǎn)酶效率提供了一種有效的方法。

采用先進的控制系統(tǒng)能夠提高溶氧電極的穩(wěn)定性,1、模糊自適應 PID 控制器,發(fā)酵罐系統(tǒng)中的溶氧具有非線性、時變的特點,傳統(tǒng)的 PID 控制器通常不適用于這類系統(tǒng)。因此,可以采用一種新的模糊自適應 PID 控制器,在 Simulink 環(huán)境中構建 PID 控制系統(tǒng),并使用 Matlab 中的模糊邏輯控制工具箱設計模糊控制器。這種模糊自適應 PID 控制器具有響應速度快、控制靈敏度高、適應性強等優(yōu)點,可以提高溶氧電極在發(fā)酵罐廠應用中的穩(wěn)定性。2、分階段供氧控制策略,在谷氨酸棒桿菌合成新型生物絮凝劑的分批發(fā)酵過程中,采用分階段供氧控制策略可以提高生物絮凝劑的產(chǎn)量和穩(wěn)定性。該策略是在發(fā)酵過程 0~16 h 維持體積傳氧系數(shù) kLa 為 100h-1,16 h 后降低 kLa 為 40h-1 至發(fā)酵結束,整個發(fā)酵過程通氣量保持在 1 L?L-1?min-1。采用這種分階段供氧控制策略,可以實現(xiàn)高細胞生長速率和高產(chǎn)物產(chǎn)率的統(tǒng)一,同時也可以提高溶氧電極在發(fā)酵罐廠應用中的穩(wěn)定性。電解液中出現(xiàn)渾濁或沉淀,說明陽極氧化產(chǎn)物積累,需徹底清洗電極。

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溶氧電極(溶氧水平對生物發(fā)酵產(chǎn)酶效率影響):溶氧水平對生物發(fā)酵產(chǎn)酶效率的影響可能還與溫度、pH 值等其他環(huán)境因素有關。這些因素之間可能存在相互作用,共同影響微生物的生長和酶的合成。例如,在一定的溫度和 pH 值范圍內(nèi),適宜的溶氧水平可能會提高產(chǎn)酶效率;而超出這個范圍,溶氧水平的影響可能會減弱或發(fā)生變化。因此,在生物發(fā)酵過程中,需要綜合考慮這些因素,以找到比較好的發(fā)酵條件。在實際生產(chǎn)中,可以通過實驗設計和優(yōu)化方法來確定比較好的溶氧水平。例如,可以采用響應面法、正交實驗設計等方法,研究不同溶氧水平對產(chǎn)酶效率的影響,并確定比較好的溶氧水平范圍。同時,還可以結合數(shù)學模型和計算機模擬等手段,對生物發(fā)酵過程進行優(yōu)化,以提高產(chǎn)酶效率和生產(chǎn)效益。溶氧水平對生物發(fā)酵產(chǎn)酶效率的影響可能還與微生物的遺傳特性有關。不同的微生物菌株可能具有不同的溶氧耐受性和產(chǎn)酶能力。通過基因工程等手段,可以對微生物進行改造,提高它們的溶氧耐受性和產(chǎn)酶效率。例如,可以將一些與氧氣代謝相關的基因導入微生物中,增強它們對溶氧的利用能力。智能溶氧電極內(nèi)置 MCU,支持自動校準、數(shù)據(jù)存儲和故障診斷。極譜法溶解氧電極價格

零點校準通過無氧溶液(如亞硫酸鈉)消除電極背景電流。南京高溫滅菌溶解氧電極

發(fā)酵系統(tǒng)中溶解氧電極的選型與安裝規(guī)范

選擇合適的溶解氧電極需要考慮多個因素:發(fā)酵規(guī)模(實驗室、中試或生產(chǎn))、滅菌方式(在位滅菌或離位滅菌)、培養(yǎng)基特性(粘度、固體含量)等。對于大型發(fā)酵罐(>50m3),通常選用帶溫度補償?shù)墓I(yè)級電極,如梅特勒-托利多InPro6860i系列,其防護等級可達IP68,耐受壓力至6bar。

安裝位置對測量準確性有重要影響。電極應安裝在發(fā)酵罐的適當高度(通常位于液面下1/3至1/2處),避開攪拌槳直接作用區(qū)域和氣泡聚集區(qū)。推薦安裝角度為15-30度傾斜,這有利于氣泡的及時排除。

在某疫苗生產(chǎn)企業(yè),通過優(yōu)化電極安裝位置,使溶解氧測量波動幅度從±5%降低到±1.5%。校準程序必須嚴格執(zhí)行。兩點校準法(零點用無氧亞硫酸鈉溶液,滿度用空氣飽和水)是行業(yè)標準。值得注意的是,高溫校準(與發(fā)酵溫度一致)可消除溫度差異帶來的誤差。某氨基酸生產(chǎn)廠的數(shù)據(jù)顯示,采用60℃校準后,測量系統(tǒng)誤差從2.3%降至0.8%。 南京高溫滅菌溶解氧電極