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      生物發酵行業催生無油空氣產品需求爆發

        去年初,突如其來的疫情影響了消費者對產品安全、環境和健康生活方式的態度。面對疫情的危害,提高健康意識,培養健康身體成為了全民的共識,而營養健康作為身體健康的基礎,不再是嬰幼兒和中老年群體的專屬話題,越來越多的中青年群體也更加關注營養均衡和身體要素管理。
        疫情影響下,健康產業將成為未來消費升級的重點領域,而發酵產品作為大健康產業標志性產品,行業呈現蓬勃發展的趨勢,市場前景廣闊。
       
        生物發酵蓬勃發展,前景廣闊
        作為生物工程的重要組成部分,生物發酵工程是指利用微生物發酵生產各種工業溶劑和化工原料。生物發酵產品已廣泛滲透到紡織、造紙等多個行業。生物發酵產業是一個典型的科技含量高、附加值高、市場潛力大、帶動性強的優質產業和朝陽產業,處于精深加工的前端和核心環節。這一產業主要通過利用微生物的代謝活動過程,經生物轉化而大規模地制造各種工業發酵產品。
        微生物發酵帶來的好處很多,不僅可以保存原來食品中的一些活性成分,如多糖、膳食纖維、生物類黃酮等對機體有益的物質,還能分解某些對人體不利的因子,如豆類中的低聚糖、脹氣因子等,提升食品營養價值和口感。
      生物發酵行業催生無油空氣產品需求爆發
        近年來,我國生物發酵產業蓬勃發展,市場規模不斷壯大。主要產品產量從2015年的2426萬噸增加到2019年的3064.7萬噸,年均增幅達到5.9%。生物發酵產品出口量從2015年的344萬噸增加到2019年的526.8萬噸,年均增幅11.7%;出口額從2015年的45億美元增加到2019年的54.45億美元,年均增幅6.2%。其中,氨基酸、有機酸、淀粉糖及多元醇等產能及產量多年穩居世界第一位。國產化能力繼續提升,關鍵設備實現國產化,技術指標不斷提高,生產工藝得以改進……這些數據顯示出中國生物發酵產業擁有國際競爭力的一面。
        由于生物反應過程具有復雜性、非線性和時變性,這些特性使得生物發酵產業對核心技術有了苛刻要求。而參與發酵反應的壓縮空氣即是該產業關注的重點之一。
       
        生物發酵領域需要什么樣的空壓機和壓縮空氣?
        發酵是人們借助微生物在有氧或無氧條件下的生命活動來制備微生物菌體本身、或者直接代謝產物或次級代謝產物的過程。常說的發酵,多是指生物體對于有機物的某種分解過程,發酵是人類較早接觸的一種生物化學反應。
        近年來,隨著工業生物技術和過程控制的進步和發展,生物發酵被廣泛應用于食品(紅酒、酸乳酪、檸檬酸等)、生物制藥和化學工業中,并得到高速發展。所有涉及發酵的過程和產業,都需要對發酵過程中的氣體進行嚴密的監控,對空氣的各項指標更是有著嚴格的標準。在工業發酵生產中,空氣壓縮機用來給發酵罐提供潔凈無油的壓縮空氣。
        生物發酵生產中對空氣質量的要求較高,如無菌、無油,溫度、壓力、濕度合適等。那么,生物發酵行業中,壓縮空氣系統具體需要考慮哪些因素呢?
       ?。?)節能需求突出
        電耗能源成本占整個壓縮機生命周期成本的80%,空氣壓縮機電耗占到整個發酵工廠約50%的總能耗;結合發酵工藝的運行工況和對壓縮空氣實際需求的特點,合理選型和搭配空氣壓縮機,不僅能保證產品質量,又可實現最大限度地能源節省。
        根據不同微生物體生物化學反應對氧需求量和發酵工藝的特性,考慮單個發酵罐在不同發酵時間對壓縮空氣需求的變化,以及多個發酵罐投入運行的間隔,統計出壓縮空氣最大、最小和平均需求量;考慮空壓機氣量可調節范圍,選擇空壓機臺數和單臺氣量,盡量避免空壓機放空或卸載狀態運行,減少不必要的能源浪費。
       ?。?)壓力較穩定
        發酵行業的壓力一般比較穩定,壓力范圍基本是0.3-3.5bar(g),絕大部分是1.8-2.5bar(g)??諌簷C工作壓力取決于發酵罐物料液位高度、發酵罐頂部背壓、客路壓降、除水/除菌裝置壓降。
       ?。?)所需的空壓機設備類型
        根據發酵行業的用氣特點,所需的空壓機設備分為兩類:
        1、低壓無油空壓機:包括單級壓縮離心式、兩級壓縮螺桿式、低壓無油螺桿、無油活塞式等。
        2、鼓風機:單級壓縮離心式(齒輪增速、磁懸?。?、無油螺桿式、羅茨式鼓風機。
        目前發酵應用最常見的系統配置是總管路供氣、單個發酵罐前加流量調節閥調節流量。每個發酵罐前有流量調節閥,通過閥流量來控制壓縮空氣進罐氣量,壓縮機取總管網壓力信號自動調節排氣量。
        為達到高效節能的效果,一般建議采用離心式空壓機和變頻螺桿式空壓機搭配,或者變頻螺桿式和工頻螺桿搭配。這樣的搭配可以充分發揮離心空壓機效率高、變頻螺桿調節范圍大的各自優點,全流量范圍調節,沒有放空、沒有卸載運行,可大大降低能耗。
       ?。?)除水、滅菌非常重要
        為了保證進入發酵罐壓縮空氣無菌要求,壓縮空氣必須經過無菌過濾處理,為保證空氣過濾器在適合的相對濕度狀況下工作,要求進入發酵空氣過濾器前的壓縮空氣升溫8~10℃,所以空壓站的空氣出口溫度應控制在20℃左右;為了減輕發酵車間空氣過濾器顆粒的負擔,對空壓站的空氣處理提出了較高的要求;無菌壓縮空氣制備是一個能耗較大的過程,空壓機的出口壓力高低同整個系統的設備選型設備選型和管道設計有著極大關系,因而需要綜合考慮整個無菌壓縮空氣的制備過程,確定合適的空壓機出口壓力,以降低能耗。
       
        抓住發酵行業帶給空壓機行業的機遇
        近年來,發酵行業逐漸由產業鏈單一、產能結構性過剩向完整的上下游產業鏈,高品質、高附加值產品過渡。在過去的幾年中,發酵行業也經歷過激烈的市場競爭,企業間兼并重組十分活躍,產業集中度顯著提高。在新的行業格局下,升級技術,更新設備,規劃產能成為發酵行業企業當務之急。一些技術、工藝、裝備上的區別將決定重組后發酵行業企業在未來競爭中的成敗。此外,國家也陸續出臺政策促進新技術、新裝備在發酵行業推廣,以提高發酵產品特殊性能,增加產品附加值。
        因此,空壓機企業應及時抓住生物發酵行業產業升級的機會,針對它們對節能環??諌簷C的需求,精耕細分行業,準確定位用戶,謀求更高利潤。與此同時,近年來,隨著國內空壓機企業在無油鼓風機上的突破,越來越多的企業開始進入生物發酵行業。
        目前,國內涉足低壓無油領域的企業有寧波鮑斯能源裝備股份有限公司、鑫磊壓縮機股份有限公司、廈門東亞機械工業股份有限公司、中車北京南口機械有限公司、上海佳力士機械有限公司、廣南京磁谷科技股份有限公司、河北金士頓科技有限責任公司、上海睿者機械有限公司、浙江珂勒曦動力設備有限公司、億昇(天津)科技有限公司等。
      生物發酵行業催生無油空氣產品需求爆發

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