文档介绍：发酵罐的比拟放大
一、 比拟放大的内容：
罐的几何尺寸，通风量，搅拌功率，传热面积和其他方面的放大问题，这些内容都有一定的 相互关系。
二、 比拟放大的依据
1、 单位体积液体的搅拌消耗功率
2、 搅拌雷诺准数
3、 溶氧系数
监控系统包括3个部分。
测定元件：如温度计、压力表、电流计、pH计直接测定发酵过程的各种参数，并输出 相应信号。
控制部分：其功能主要是将测定元件测出的各种参数信号与预先确定值进行比较，并 且输出信号指令执行元件进行调整控制。
执行元件：它接受控制部分的指令开启、或关闭有关阀门、泵、开关等调节控制机构， 使有关参数达到预定位置。
关于控制方式，有手动控制和自动控制两类。
手动控制：这是最简易的控制方法。例如，调节发酵温度，通过控制发酵罐夹套的 冷却水（或蒸汽）流量来调节发酵液的温度。手动控制方法简单，不需特殊的附加装置，投资 费用较少，劳动强度较大，控制的合适也可减少误差。
自动控制：采用自动控制时，必须使测定元件产生输出信号并用仪表监视。如测 定温度时，可用热电偶代替温度计，并与控制部分相连，控制部分再产生信号驱动执行元件 进行操作。
二、发酵过程的常规监控
温度
pH 值
泡沫
罐压
空气流量
搅拌转速
温度
由于微生物利用碳源、能源进行代谢活动能产生放热反应，
此外，搅拌也能产生一定热量，因此发酵过程中升温的快慢常常可以作为判断发酵速度的粗 略参考。
发酵正常，菌体生长繁殖旺盛时自然升温较快，发酵后期，升温较缓慢，为了维持生长的适 合温度必须在发酵过程随时调节发酵罐传热装置内冷却水或蒸汽来维持发酵液的温度。
最简单的温度测定方法是观察发酵罐罐壁上的温包内的温度计。然后，对照工艺规程， 罐温偏高时，开启自来水（或冷却水）的阀门，使发酵液温度降至规定的温度。升温或降温终 了时，应注意出现滞后现象。适时合理的控制往往需要一定的经验和技巧。
温度自控方法，可采用热电偶或热变电阻器或金属电阻温度计，这些热敏感元件都 能将温度变化转变成电信号，然后与控制仪表相连，并旦经各类控制开关或回路将指令传给 执执行元件，同样可以开启或关闭冷却或加热装置，使罐温维持恒定。
pH 值
发酵过程中，培养基pH的变化主要决定于培养基的成分和微生物的代谢特性，这是由于微 生物不断消耗和利用营养物质，同时又分泌各种代谢产物到培养基中去的结果。
培养基的pH值是反映了微生物对营养物质进行同化和异化作用后的最终氢离子浓度。
显然在固定的培养条件下，微生物发酵过程中pH的变化是有一定规律性的，掌握这种变化, 对于判断和控制发酵生产有相当重要的意义。
测定pH的方法：
通常可用pH试纸测定；
精确的则用pH计测定。
目前已有可经消毒的pH电极装入发酵罐内定时直接测定培养基的pH,同时还可以与控制 仪表连结，通过回路系统控制阀门或泉进行pH调节。
泡沫的检测和控制
最简单的检测是定时在发酵罐视孔上观察泡沫产生情况，发现泡沫持续上升时，开启消泡剂 贮罐的阀门，流加少量消泡剂，使泡沫消失即可。
也可在罐内顶部装一不锈钢探头并与控制仪表连结，用以控制消泡贮率阀门的开启。当泡沫 上升接触探头顶端时产生的信号，通过控制装置，指令打开泵开关或阀门，自动加入消泡剂, 泡沫消失，信号也随之消失，阀门关闭。