氣體類型:發(fā)酵過程常用氧氣,、氮氣,、二氧化碳和空氣等氣體。不同氣體的物理化學性質不同,,MFC 需針對具體氣體選型,。如測量腐蝕性氣體,需選耐腐蝕材質的 MFC,,如哈氏合金等,;對于特殊氣體,還需關注 MFC 的兼容性和校準情況,,部分 MFC 支持多種氣體,,但需針對不同氣體校準。
流量范圍:根據生物發(fā)酵工藝中氣體的實際用量來選擇,。實驗室小規(guī)模發(fā)酵,,流量范圍可能在幾 sccm 到幾十 sccm;工業(yè)大規(guī)模發(fā)酵罐,,氣體流量需求大,,可能需幾百 sccm 甚至更高流量范圍的 MFC。所選 MFC 的流量范圍要能覆蓋工藝所需流量,,且盡量使實際流量處于 MFC 量程的中間段,,以保證測量和控制精度。
流量精度:生物發(fā)酵過程對氣體流量精度要求較高,,精度通常以滿量程的百分比表示,,如 ±0.5%、±1% FS 等,。高精度的 MFC 可提高流量控制準確性,,確保發(fā)酵過程中氣體供應穩(wěn)定,一般建議選擇精度在 ±1% FS 及以上的產品,。
壓力范圍:發(fā)酵過程中發(fā)酵罐內有一定壓力,,要確保所選 MFC 的工作壓力范圍符合發(fā)酵罐的工作壓力要求,包括進氣壓力和排氣壓力等,避免因壓力不匹配導致 MFC 性能問題或損壞,。
工作溫度:生物發(fā)酵通常在特定溫度范圍內進行,,如 35°C-37°C。要選擇能在該工作溫度環(huán)境下穩(wěn)定可靠工作的 MFC,,考慮溫度對其性能的影響,,防止溫度變化導致流量控制不準確。
通信接口:根據發(fā)酵控制系統(tǒng)的要求選擇通信接口,。常見接口有 RS-232、RS-485,、Modbus,、Profibus、EtherCAT 等,。若發(fā)酵系統(tǒng)采用 PLC 控制,,可選擇與之兼容的通信接口,實現 MFC 與控制系統(tǒng)的連接,,方便遠程監(jiān)控和控制氣體流量,。
認證和材質:在生物發(fā)酵領域,尤其是制藥和食品相關行業(yè),,MFC 與介質接觸的部件需符合相關認證標準,,如 USP VI 類、FDA 標準等,,以確保生物相容性和產品質量,。材質方面,通常選用不銹鋼等耐腐蝕,、不易污染發(fā)酵液的材料,。
品牌和質量:選擇質量可靠的 MFC,可保證產品質量和售后服務,。 MFC 通常在精度,、穩(wěn)定性、耐用性等方面表現更優(yōu),,且有完善的售后技術支持,,能及時解決使用過程中出現的問題。
響應時間:在發(fā)酵過程中,,氣體流量可能需要根據工藝變化進行快速調整,,特別是在補料分批發(fā)酵或控制發(fā)酵過程中的溶氧濃度等情況。熱式 MFC 響應速度快,,通常在毫秒級,,能快速跟蹤流量變化,更適合這種動態(tài)變化的場景。
調節(jié)范圍:較大的調節(jié)范圍可以讓 MFC 在不同的發(fā)酵階段適應不同的氣體流量需求,。例如,,在發(fā)酵初期,微生物生長緩慢,,氣體需求較少,;而在對數生長期,氣體需求會顯著增加,。具有寬調節(jié)范圍(如 > 100:1)的 MFC 可以更好地滿足這種變化
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