Биотехнология: Монография. Волова Т.Г. - 32 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СФУ | Красноярск

Составители: 

Рубрика: 

31
высоких скоростях продувки более интенсивное, чем в большом объеме,
поэтому массообмен интенсивнее; аппарат с плавающей насадкой позво-
ляет интенсифицировать массообмен за счет увеличения поверхности кон-
такта фаз и турбулизации жидкости при работе с большими скоростями
подачи газовой и жидкой фаз. В аппарат введены секционные элементы в
виде решеток, оборудованных лопастной насадкой
; в центре аппарата на-
ходится труба, через которую вводится воздух, а жидкая фаза поступает
противотоком сверху. Газ, поступая на лопастную насадку, обычно из по-
лиэтилена, вращает ее; это существенно увеличивает поверхность контак-
та газовой и жидкой фаз.
Ферментеры с вводом энергии жидкой фазой (группа ФЖ) наибо-
лее сложны по конструкции
и энергоемки, но обеспечивают наиболее вы-
сокие по сравнению с группой ферментеров ГФ значения коэффициента
массопередачи кислорода, свыше 6 кг/м
3
ч. В данных аппаратах ввод энер-
гии осуществляется жидкой фазой, обычно самовсасывающими мешалка-
ми или насосами; в последнем варианте жидкость вводится в аппарат че-
рез специальное устройство (сопло, эжектор, диспергатор). Данные аппа-
раты также можно подразделит на ряд типов (рис. 1.7): ферментеры с са-
мовсасывающими мешалками не требуют специальных воздуходувных
машин,
так как поступление в них воздуха происходит в результате раз-
режения в воздушной камере мешалки, соединенной с воздуховодом и с
жидкостью, отбрасываемой лопатками мешалки; в эжекционных фермен-
терах возможна рециркуляция газовой фазы, что экономит субстрат, одна-
ко требуется наличие специальных насосов для перекачки газосодержа-
щей культуральной среды. Применение эжекционного ввода газовых
суб-
стратов в ферментер может интенсифицировать массообмен на порядок;
струйные ферментеры (с затопленной или падающей струей) оборудуются
мощными насосами, которые забирают культуральную жидкость из ниж-
ней части аппарата и через напорный трубопровод подводят поток к аэри-
рующему устройству (по типу шахтного перепада или напорно-струйные).
Струя жидкости под давлением свободно
падает сверху и пронизывает
аэрируемую жидкость до дна аппарата. Происходят интенсивные турбу-
лизация и перемешивание жидкости. Внизу жидкость вновь засасывается
насосом и снова подается вверх аппарата, то есть возникает замкнутый
контур циркуляции. Недостатком данных аппаратов являются потери
энергии при перекачке жидкости, трудности проектирования в связи с
отсутствием надежных методик расчета конструкций
и режимов работы
струйных и эжекционных устройств.
Третья группа аппаратов – с подводом энергии газовой и жидкой фа-
зами (группа ФЖГ). Основными их конструкционными элементами яв-
ляются перемешивающие устройства всех известных типов, а также нали-
чие в совокупности насосов и перемешивающих устройств. Это могут
быть аппараты с группой самовсасывающих мешалок и
насосом для пере-

Страницы