发酵溶氧骤降转速关联

来源:发酵溶氧骤降转速关联(DNA Lab Space 实验教程)| 编译:DNA Lab Space

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下午三点,DO从65%掉到8%,只用了四分钟。转速设定800 rpm,读数却在650上下晃。菌不等人,产物的窗口期就那么几个小时。溶氧骤降还跟转速扯上关系,八成不是单一原因——供气、搅拌、泡沫、菌体代谢、电极本身,哪个环节出问题都能把DO曲线拽下来。下面这套排查路径,从拧阀门一路走到算OUR,按顺序走,多数情况20分钟内能定位。

第一步:先排掉四个低级错误

1. 电极零点漂了。 拔出来插进饱和亚硫酸钠溶液,读数该在0-2%,超过5%就重新标定。别偷懒跳过这步。

2. 转速被联锁接管了。 打开控制器,看"DO cascade to stirrer"或"pH cascade to stirrer"是不是被误开。手动值被覆盖了,你拧破旋钮也没用。

3. 进气其实没进来。 看转子流量计的浮子有没有抖动,减压阀出口压力是不是0.2-0.3 MPa。除菌滤器压差超过0.05 MPa,直接换。

4. 工作体积超了。 补料加碱液灌进去,3 L罐跑到3.5 L,通气量还按1 vvm的旧标定给,实际vvm已经掉下来了。

教程配图2:发酵溶氧骤降转速关联 排查流程示意
▲ 教程配图2:发酵溶氧骤降转速关联 排查流程示意

第二步:按流程分维度系统排查

1. 先切分:供氧端还是耗氧端

现象:DO在5分钟内掉30个百分点以上,转速曲线同步下坠。

原理:氧传递速率 OTR = kLa × (C\* − C_L)。转速N降10%,搅拌功率P按P ∝ N³ 掉约27%,kLa跟着掉20%-30%。转速这点跌幅,足够让DO崩。

解决:把转速、气量、罐压、DO四条趋势线拉到同一张图上,看谁先动。转速先掉,就是供氧端;

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