宋炎江，王芬卿，谢明辉

    (1.中电诚达医药工程设计(河北)有限公司，石家庄 050015；2.浙江长城搅拌设备股份有限公司，浙江温州 325019)

    医药行业发酵罐放大设计面临的核心问题是流场问题，直接决定了放大设计是否成功。其本质需求主要表现在传热、传质、分散、混合等方面。

    根据文献[1]的研究成果，在抗生素发酵罐的放大设计中，不应进行简单的几何放大，而应考虑体积放大后随之而来的对气-液分散、传质、混合、传热系数的影响。宏观液流对搅拌效果影响巨大，加强罐内宏观液流可以解决上述需求，改善发酵代谢过程。

    陈钊[2]认为纯径流组合搅拌系统难以形成良好的宏观液流。发酵罐配置轴-径流组合搅拌系统，能够增强罐内宏观液流，改善罐内微观液流，两者兼顾，从而达到更好的气-液分散、传质、混合、传热效果。

    1 轴-径流组合搅拌系统

    随着我国制造业的发展，国内混合技术公司的研发及制造能力大幅提升，产品型式越来越多，产品水平越来越高，因此用户有更大的选择空间。这些高效轴流搅拌器都具有共同的特点：功耗低、轴向循环能力强。图1所示KSX 是四宽叶旋浆式轴流型搅拌器，螺旋圆锥曲面型叶片，具有很大的湍流扩散能力和较低的剪切力，相对于平直叶圆盘涡轮搅拌器，在相同的搅拌强度下，可节约30%～40%的电能，相同功耗时提高20%以上的传质系数，特别适用于要求传质、传热、固体悬浮及要求低剪切力的生物发酵溶氧操作。

    图1 KSX 轴流搅拌器Fig.1 KSX axial flow impeller

    径流搅拌器以凹面圆盘涡轮搅拌器为代表，根据叶片形状可以分为箭式、半圆管式、抛物线式等。其显著特点是气体分散能力强大。图2所示BTD 圆盘涡轮径流型搅拌器，叶片为抛物面，具有极强的径向排量及分散能力，在相同功率下，其传质系数比平直叶圆盘涡轮搅拌器高30%以上，持气能力提高40%以上，且功耗比较低，因此特别适合发酵工艺的溶氧操作。

    图2 BTD 径流搅拌器Fig.2 BTD radial flow impeller ......