在工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)中,溶氧電極的作用舉足輕重。循環(huán)水在系統(tǒng)中不斷循環(huán)流動,若溶解氧含量過高,會加速金屬管道的腐蝕,降低管道使用壽命,增加維護成本;而溶解氧過低,又可能導致微生物滋生,引發(fā)生物黏泥堵塞管道。溶氧電極可實時監(jiān)測循環(huán)水中的溶解氧濃度,當濃度偏離適宜范圍時,系統(tǒng)能自動調整,如通過加藥裝置添加緩蝕劑或殺菌劑,或調整補水方式,維持循環(huán)水系統(tǒng)的穩(wěn)定運行,保障工業(yè)生產的連續(xù)性。微基智慧科技(江蘇)有限公司極譜法溶氧電極在測量過程中,其主要工作原理是基于電化學極譜技術來測定水中溶解氧的含量。廣東熒光法溶解氧電極
溶氧電極的校準工作至關重要,直接關系到測量結果的準確性。以光學溶氧電極校準為例,首先需在儀表室給電極通電,穩(wěn)定 10 分鐘,使其達到工作狀態(tài)。接著通過手操器或者電腦 ArcAir 軟件平臺連接電極(需配備無線發(fā)射頭和無線 USB 轉接頭等設備)。然后用軟件修改補償壓力值為 1013mbar,等待電極在空氣中的測量值基本穩(wěn)定。之后選擇校準功能,對電極實施校準,校準值設為 100% Sat.。由于空氣是穩(wěn)定介質,正常情況下校準過程應順利通過。若未通過,則需檢查電極狀態(tài)和報警信息,進行相應處理 ,確保電極測量精細。北京熒光淬滅溶氧電極在工業(yè)發(fā)酵中,溶解氧電極的長期穩(wěn)定性直接關系到生產效率和產品質量的一致性。
在釀酒葡萄種植園,溶氧電極開始發(fā)揮獨特價值。土壤中的溶氧水平,直接影響葡萄根系的生長與養(yǎng)分吸收,進而決定葡萄果實的品質。通過在葡萄園土壤不同深度部署溶氧電極,種植者能實時獲取土壤溶氧數據。在干旱期,當土壤溶氧因水分缺失而升高時,可適時灌溉,維持根系正常呼吸;在雨季,若溶氧因積水降低,能及時排水,防止根系缺氧腐爛。憑借精細的溶氧調控,種植園可培育出風味更濃郁、糖分更充足的釀酒葡萄,為葡萄酒生產筑牢基礎 。
在大規(guī)模生物發(fā)酵生產中,改善溶氧電極水平均勻性對于提高發(fā)酵效率和產品質量至關重要,以下是提高攪拌速度和控制溶解氧濃度這一方法的講解說明。在黃原膠發(fā)酵中,攪拌速度影響黃原膠發(fā)酵液的運動程度和氧傳遞速率。通過研究發(fā)現,在恒定的非限制性溶解氧濃度為空氣飽和度的20%下,比較500和1000rpm的攪拌速度的影響。結果表明,只要能確保發(fā)酵液的均勻性,培養(yǎng)物的生物性能與攪拌速度無關。隨著黃原膠濃度增加,流變復雜性增加,導致停滯區(qū)域出現。在1000rpm時,由于其更好的整體混合效果,使得發(fā)酵罐中更多的細胞處于代謝活躍狀態(tài),從而提高了微生物的氧攝取率。在生產階段,臨界氧水平確定為6%至10%,低于此值,黃原膠的特定生產速率和特定氧攝取率均明顯下降。這表明在大規(guī)模生物發(fā)酵生產中,合理控制攪拌速度和溶解氧濃度可以改善溶氧水平的均勻性。綜上所述,在大規(guī)模生物發(fā)酵生產中,可以通過采用氣體擴散系統(tǒng)和生物降解活性劑、優(yōu)化攪拌轉速和通氣量、使用壓力補償式發(fā)射器、添加表面活性劑以及提高攪拌速度和控制溶解氧濃度等先進發(fā)酵技術來改善溶氧水平的均勻性。這些技術手段可以根據不同的發(fā)酵需求進行選擇和組合,以提高發(fā)酵效率和產品質量。熒光法溶氧電極的無需標定特點,簡化了用戶的使用流程,還提高了測量效率和準確性,用戶帶來了極大的便利。
隨著科技的不斷進步,溶氧電極的性能也在不斷提高。未來,溶氧電極將朝著更加智能化、高精度、高穩(wěn)定性的方向發(fā)展。例如,智能化溶氧電極可以實現自動校準、故障診斷等功能,提高了使用的便利性和可靠性;高精度溶氧電極可以實現更加準確的測量,為發(fā)酵過程的優(yōu)化提供更加精確的數據支持;高穩(wěn)定性溶氧電極可以在惡劣的環(huán)境下長期穩(wěn)定工作,降低了維護成本。在發(fā)酵罐廠中,溶氧電極可以通過優(yōu)化發(fā)酵條件,實現節(jié)能降耗的目的。例如,通過實時監(jiān)測溶氧水平,調整通氣量和攪拌速度,可以避免過度通氣和攪拌,從而降低能源消耗。此外,溶氧電極還可以與節(jié)能控制系統(tǒng)相結合,實現更加智能化的節(jié)能控制。熒光法溶氧電極的測量結果更加穩(wěn)定,主要得益于其獨特的測量原理、不消耗溶解氧的測量方式、強抗干擾能力。蘇州極譜法溶解氧電極
溶解氧電極的耐腐蝕性能影響其在酸性或堿性發(fā)酵液中的長期可靠性。廣東熒光法溶解氧電極
淀粉液化芽孢桿菌、出芽短梗霉和短梗霉,在生物發(fā)酵產酶過程中對溶氧電極水平的具體需求和差異說明。1、淀粉液化芽孢桿菌(Bacillus amyloliquefaciens)BS5582 在 IOL - 全自動發(fā)酵罐規(guī)模生產 β- 葡聚糖酶時,通過控制通氣量、罐壓和攪拌轉速進行溶氧優(yōu)化。在裝液量 6L,接種量 6.67%,發(fā)酵溫度 37℃的條件下,優(yōu)化后通氣量 9L/min,攪拌轉速 600r/min,罐壓 0.6MPa,β- 葡聚糖酶酶活在 44h 達到 511U/mL,比優(yōu)化前提高了 122.76%。2、從自然界中分離篩選出的短梗霉菌株 ipe-3 和 ipe-5,經 2.7L 發(fā)酵罐發(fā)酵。研究發(fā)現,在 70%溶氧條件下,ipe-3 聚蘋果酸產量為 10.027g/L,蘋果酸產量為 5.70g/L,ipe-5 聚蘋果酸產量為 03g/L,蘋果酸產量較高為 57.24g/L。與 70%溶氧條件下發(fā)酵產量相比,在 10%溶氧條件下,ipe-3 聚蘋果酸產量降低了 41.67%,蘋果酸產量降低了 62.63%;ipe-5 不產聚蘋果酸,蘋果酸產量降低了 83.05%。得出溶氧降低導致菌體濃度及葡萄糖利用速率降低,從而造成短梗霉發(fā)酵產酸的產量降低。廣東熒光法溶解氧電極