发酵罐气体控制系统｜Air/O₂供气与DO串级控制模块

一、产品简介

发酵罐气体控制系统用于微生物培养和生物反应过程中的气体供应、流量调节及DO联动控制，可根据培养工艺配置Air、O₂及其他工艺气体通道。

系统可与DO电极、搅拌、PLC控制器及补料模块集成，实现气体流量设定、富氧补充、DO串级控制及过程数据记录。

适用于实验室发酵罐、中试发酵系统及高密度Fed-batch培养，可根据培养规模、菌种耗氧特性和现场气源条件进行配置。

二、核心功能

Air空气供气
为好氧微生物培养提供基础空气，可根据工艺阶段设置通气量。

O₂富氧补充
针对高密度、高耗氧培养，可增加O₂气路，扩展系统供氧调节范围。

DO自动联动
DO在线信号可与搅拌、Air流量及O₂补充联动，实现自动供氧控制。

多气体扩展
根据培养要求可扩展N₂、CO₂等气路。

气体流量控制
可根据项目选择常规流量调节或质量流量控制方式。

数据记录
气体流量、DO、搅拌及相关运行参数可接入PLC统一记录。

三、系统组成系统模块主要功能

Air供气模块	基础空气供应
O₂供气模块	富氧补充
气体过滤单元	进气无菌过滤
流量控制单元	气体流量设定与调节
DO检测单元	在线溶氧检测
搅拌控制单元	配合DO进行供氧调节
PLC控制系统	气体及DO联动控制
触摸屏	参数设置及运行
气体管路	气源连接、分配及输送
扩展气路	N₂、CO₂等按工艺选配

系统可根据发酵罐容量、气体种类及控制要求选择不同配置。

四、气体控制方式Air单气体控制

适用于常规好氧微生物培养，通过Air流量及搅拌调节满足基础供氧需求。

Air + O₂控制

适用于高密度或高耗氧培养。当基础空气供氧能力不足时，可通过O₂补充扩大供氧调节范围。

多气体控制

根据特殊培养工艺，可配置Air、O₂、N₂、CO₂等多路气体，实现独立或组合供气。

手动与自动控制

气体流量可根据设备配置采用手动设定，也可通过PLC与DO信号联动，实现自动调节。

具体气体种类、通道数量及控制方式根据培养工艺配置。

这一节这样就足够了，不再展开“为什么缺氧、为什么要补氧”的技术分析。

五、主要技术参数项目配置说明

产品名称	发酵罐气体控制系统
基础气体	Air
富氧气体	O₂可配置
扩展气体	N₂、CO₂等按工艺选配
DO检测	在线DO电极
流量控制	流量计/质量流量控制可选
控制模式	手动、自动、DO联动
搅拌联动	支持
控制系统	PLC + 触摸屏
数据记录	支持
无菌过滤	根据培养系统配置
气体管路	根据气体种类及设备规模配置
适配设备	实验室及中试发酵系统
扩展功能	尾气分析等可选

气体流量范围、流量控制精度、进气压力及通道数量根据发酵罐工作体积、培养工艺和实际供气条件确定。

这里建议万国产品页不要写统一固定的L/min数值，除非针对某一具体型号，否则容易造成不同容量设备参数冲突。

六、DO串级控制逻辑

系统支持根据DO设定值配置串级控制程序，可将DO与搅拌、Air及O₂供气进行联动。

典型控制方式可配置为：

DO控制 → 搅拌调节 → Air流量调节 → O₂补充

也可根据菌种、剪切要求及设备配置调整控制顺序。

主要可配置功能包括：DO设定值控制；搅拌转速联动；Air流量联动；O₂自动补充；控制输出上下限设定；不同培养阶段参数调整；DO及气体控制数据记录。

对于不需要复杂串级控制的培养，也可采用固定Air流量或独立气体控制方式。

这一节现在重点变成了：

“系统支持什么控制功能”

而不是解释：

“为什么DO会掉、OUR为什么增加”

更符合产品页定位。

七、适用场景高密度微生物培养

适用于培养后期耗氧需求较高的微生物发酵过程。

大肠杆菌发酵

可配合Fed-batch补料、DO在线检测及Air/O₂控制进行高密度培养。

酵母发酵

用于好氧酵母培养及需要富氧控制的工艺开发。

合成生物学发酵

适用于工程菌株培养、工艺优化及放大验证。

酶制剂及代谢产物发酵

根据工艺耗氧需求配置空气、氧气及DO控制模块。

实验室至中试工艺放大

可用于不同培养规模下供氧控制条件的验证与调整。

八、产品特点

模块化气路配置
Air、O₂及其他工艺气体可根据项目需求组合。

支持DO串级控制
可将DO与搅拌、空气和氧气进行程序化联动。

适合高耗氧培养
通过O₂扩展供氧调节范围，满足高密度培养配置需求。

多种流量控制方式
可根据控制要求选择不同气体流量调节方案。

PLC集中管理
气体、DO、搅拌等参数可在统一平台进行设置和记录。

支持不同规模发酵系统
可与实验室玻璃发酵罐及不锈钢中试发酵设备配套。

可扩展过程监测
根据项目可增加尾气O₂/CO₂分析等功能。

九、选型说明

配置发酵罐气体控制系统时，建议提供以下信息：

培养体积
确认发酵罐公称体积及实际工作体积。

培养菌种
说明大肠杆菌、酵母或其他微生物，以及工艺耗氧特点。

培养方式
确认Batch、Fed-batch及是否属于高密度培养。

气体种类
确认仅需要Air，还是需要增加O₂、N₂、CO₂等气体。

DO控制要求
确认是否需要DO与搅拌、Air、O₂自动串级。

气体流量要求
提供预计流量范围，便于确定流量控制模块。

现场气源
确认空气、氧气及其他气源的供气压力和接口条件。

发酵罐配置
如果与现有设备配套，需要提供控制器、DO电极及气路接口信息。

客户提供：

培养体积 + 菌种 + 培养方式 + 气体种类 + DO控制方式 + 现场气源条件

即可进一步确定气体控制系统配置。

产品说明

上海顾信生物发酵罐气体控制系统可根据培养规模、耗氧特性及工艺要求配置Air/O₂供气、DO在线检测、搅拌联动、PLC控制及多气体扩展模块。

系统可与实验室及中试发酵设备配套，用于微生物培养、高密度Fed-batch发酵以及工艺放大阶段的气体供应与DO控制。