生化工程期末考试复习(5)

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）