img071 (32)

Rysunek 3.16.

Schemat reaktora z mieszaniem cieczą

Rysunek 3.17.

Schematy reaktorów z mieszaniem gazem: a) typu air-lift, b) kolumna barbotażowa

W bioreaktorach z mieszaniem gazem energia jest zużywana na spi* gazu, który może być doprowadzany do zbiornika przez specjalne dysze, jut w aparatach inżektorowych. W aparatach typu air-lift (rys. 3.17a) cyih cieczy jest wymuszona dzięki różnicy gęstości płynu w poszczególnyi h ciach aparatu. W części wznoszącej, w której występuje większe zali /su.

m -

i i opływ cieczy skierowany jest do góry. W części, w której zatrzymanie ł •. mi mniejsze, ciecz płynie do dołu. W kolumnach barbotażowych (rys. 3.17b) nur zawiesiny uzyskiwane jest w wyniku ruchu rozproszonych pęche-

.....wych. W kolumnach barbotażowych kluczowe znaczenie ma element

h ,i|.|i y pęcherzyki powietrza. Najczęściej są to różnego typu materiały Mmiii' (np. spieki ceramiczne), umożliwiające wytwarzanie drobnych pęche-I i' i'iizu. Bioreaktory, do których energia dostarczana jest z fazą gazową, u i, i |i| się prostą konstrukcją oraz dużą niezawodnością z powodu braku » .......ów ruchomych.

Tabela 3.6.

Efektywność napowietrzania w różnych typach reaktorów

Ił	Moc kW/m^3	Ro2 kg 02/m ’ h	Efektywność kg 02/MJ
nilem mechanicznym	10	3	0,08
nilem i rurącyrkulacyjną	4-11	3-5	0,057-0,35
/niiiem pompą zewnętrzną	2,5-5	4,5-8	0,4-0,5
ni nv y barbotażowy	2,5	1	0,12
i. v|iiy air-lift	3,5	3	0,24
i powierzchniowe	1,2-1,6	2-3,7	0,4-0,5
/iiri/nne	1,5	2,5	0,46

W hodowlach tlenowych istotną rolę odgrywają koszty napowietrzania, t ilu wiele interesujących konstrukcji bioreaktorów, dzięki którym uzyskuje i * I lywne napowietrzanie, mierzone szybkością absorpcji tlenu, przy niskich « "In li energetycznych. W tabeli 3.6 zestawiono uzyskiwane w poszczegól-r r, puch fermentorów szybkości absorpcji tlenu, wartości zużycia energii pulczynniki efektywności określające zużycie energii na jednostkę ab-• mego tlenu.

Mieszanie i napowietrzanie w bioreaktorach

• luwlach tlenowych istotne jest dostarczenie tlenu niezbędnego do wzrostu

......i .1 rojów i usunięcie powstającego dwutlenku węgla. W zależności od

n akcji bioreaktora wykorzystywane są różne systemy napowietrzania. Naj-• i i .losowane są aparaty z mieszadłem mechanicznym, w których powie-postaci pęcherzyków przepływa przez warstwę ciekłej pożywki.

Mieszanie gazu i cieczy wpływa na intensywność transportu tlenu i dwu-* i u u oda, jednocześnie zapewnia jednakowe warunki wzrostu w całej obję-/biornika. Mieszanie związane jest z zużyciem energii. W bioreaktorach idłem mechanicznym energia ta jest zużywana na obracanie mieszadła.

167