एयरलिफ्ट किण्वक क्या है? लूप बायोरिएक्टर प्रौद्योगिकी के लिए बी2बी गाइड

एकएयरलिफ्ट किण्वक(या एयरलिफ्ट बायोरिएक्टर) एक वायवीय उत्तेजित संस्कृति पोत है जो किसी भी यांत्रिक चलती भागों के बिना तरल पदार्थ परिसंचरण, मिश्रण और ऑक्सीजन प्राप्त करने के लिए गैस इंजेक्शन का उपयोग करता है।टावर किण्वकों के एक विशेष उपवर्ग के रूप में वर्गीकृत, इसकी परिभाषित विशेषता संरचनात्मक रूप से विभाजित आंतरिक आयतन है जिसमें विभिन्न द्रव घनत्व वाले दो अलग-अलग क्षेत्र शामिल हैंःबढ़ानाऔर एकअवतरणकर्ता.

ऊंचाई वाले क्षेत्र के आधार में लगातार गैस छिड़ककर, इंजीनियर ऊंचाई वाले क्षेत्र में गैस युक्त तरल पदार्थ और नीचे आने वाले क्षेत्र में गैस रहित तरल पदार्थ के बीच घनत्व अंतर पैदा करते हैं।हाइड्रोस्टैटिक दबाव द्वारा संचालित, यह घनत्व ढाल तरल को अत्यधिक अनुमानित, निरंतर लूपिंग परिसंचरण पथ में मजबूर करती है।यह द्रव गतिशील प्रोफ़ाइल असाधारण गैस-तरल द्रव्यमान हस्तांतरण को सक्षम करता है जबकि पारंपरिक हलचल टैंक प्रणालियों में आम यांत्रिक कतरनी तनाव को काफी कम करता है.

एक एयरलिफ्ट किण्वक के भीतर तरल पदार्थ की निरंतर गति पूरी तरह से आत्मनिर्भर होती है जब गैस प्रवाह शुरू होता है, तीन परस्पर जुड़े हाइड्रोडायनामिक क्षेत्रों में काम करता हैः

• राइज़र:इस क्षेत्र के नीचे स्थित एक स्पार्जर के माध्यम से संपीड़ित हवा या प्रक्रिया गैस को इंजेक्ट किया जाता है। बुलबुले तरल स्तंभ के स्पष्ट घनत्व को कम करते हैं, जिससे यह ऊपर की ओर बढ़ता है।

• गैस विच्छेदन क्षेत्रःजहाज के शीर्ष पर, बढ़ते तरल पदार्थ एक विस्तारित सिर अंतरिक्ष में प्रवेश करता है। यहाँ, गैस बुलबुले तरल सतह से टूट जाते हैं और सिस्टम से बाहर निकलते हैं,गैर-वायुयुक्त घनत्व.

• नीचे आनेवाला:डी-गैस, उच्च घनत्व वाले तरल पदार्थ स्वाभाविक रूप से इस गैर-स्पार्गेड चैनल के माध्यम से पोत के आधार की ओर वापस गिरते हैं, लूप को पूरा करते हैं और राइजर के नीचे वापस खिलाते हैं।

एयरलिफ्ट किण्वकों को बायोमास की प्रसंस्करण आवश्यकताओं के आधार पर दो प्राथमिक लेआउट शैलियों में कस्टम-निर्मित किया जाता हैः

इस डिजाइन में, राइज़र और डाउनकोमर एक ही मुख्य बाहरी खोल के भीतर होते हैं। एक समकक्ष आंतरिक सिलेंडरड्राफ्ट ट्यूबया एक ऊर्ध्वाधर सपाट बैफल विभाजन दीवार के रूप में कार्य करता है।

• इंजीनियरिंग प्रभाव:अत्यधिक कॉम्पैक्ट संरचनात्मक पदचिह्न, न्यूनतम थर्मल हानि, और कम प्रारंभिक निर्माण लागत। हालांकि, एकल खोल जैकेट द्वारा गर्मी विनिमय क्षमता सीमित है।

यह लेआउट ऊपर और नीचे के भागों को दो पूरी तरह से स्वतंत्र ऊर्ध्वाधर पाइप या स्तंभों में अलग करता है जो ऊपर और नीचे क्षैतिज विविधों से जुड़े होते हैं।

• इंजीनियरिंग प्रभाव:चूंकि डाउनकमर एक बाहरी पाइप है, इसलिए शीर्ष पर गैस पृथक्करण लगभग कुल है, जिससे घनत्व में बहुत बड़ा अंतर और द्रव गति में काफी वृद्धि होती है।यह सेटअप इंजीनियरों को बड़े बैचों में सटीक तापमान नियंत्रण के लिए बाहरी डाउनकमर पैर में सीधे इनलाइन शेल-एंड-ट्यूब हीट एक्सचेंजर को आसानी से एकीकृत करने की अनुमति देता है.

यह निर्धारित करने के लिए कि क्या एक एयरलिफ्ट कॉन्फ़िगरेशन एक विशिष्ट उत्पादन संयंत्र में फिट बैठता है, प्रक्रिया इंजीनियर मानक औद्योगिक विकल्पों के साथ इसकी प्रदर्शन प्रोफ़ाइल की तुलना करते हैंः

एयरलिफ्ट लूप तकनीक को विशिष्ट जैविक और वित्तीय बाधाओं के साथ अनुप्रयोगों के लिए पारंपरिक यांत्रिक टैंकों पर निर्दिष्ट किया गया हैः

• कतरन-संवेदनशील कोशिका संस्कृति:पशु कोशिका रेखाओं, सूक्ष्म शैवाल, फिलामेंटस कवक, और नाजुक पौधे कोशिकाओं के लिए एकदम सही है जो धातु इम्पेलर ब्लेड के यांत्रिक प्रभाव के तहत विनाशकारी सेल लिसिस (टूटने) का सामना करेंगे।

• उच्च-मात्रा, कम मार्जिन वाला जैव उत्पादन:व्यापक रूप से एकल कोशिका प्रोटीन (एससीपी) उत्पादन, औद्योगिक इथेनॉल संश्लेषण, और सतत नगरपालिका अपशिष्ट जल उपचार के लिए तैनात,जहां भारी यांत्रिक मोटर्स के उन्मूलन से विद्युत ओवरहेड 50% तक कम हो जाता है.

• सख्त प्रदूषण रोकथाम:घुमावदार मिक्सर शाफ्ट की अनुपस्थिति जटिल गतिशील यांत्रिक सील की आवश्यकता को समाप्त करती है।स्थिर वातावरण इसे कई हफ्तों तक चलने वाले दीर्घकालिक निरंतर किण्वन के लिए अत्यधिक विश्वसनीय बनाता है.

एयरलिफ्ट किण्वकों को सटीक ज्यामितीय अनुपातों को बनाए रखना चाहिए, विशेष रूप से राइज़र और डाउनकमर (Ar/Ad) के बीच क्रॉस-सेक्शनल एरिया अनुपात, इष्टतम द्रव गति सुनिश्चित करने के लिए।इन विशाल ऊर्ध्वाधर संरचनाओं के निर्माण के लिए उपयोग की जाने वाली सामग्री उद्योग क्षेत्र पर बहुत निर्भर करती है:

• निष्क्रिय स्टेनलेस स्टील (एसएस 316 एल):फार्मास्युटिकल, शिशु फार्मूला, और वाणिज्यिक पेय उद्योगों के लिए अनिवार्य मानक. सभी आंतरिक वेल्ड्स ग्राउंड फ्लश, पॉलिश किया जाना चाहिए,और दर्पण खत्म करने के लिए इलेक्ट्रोपोलिश्ड (Ra 0 से कम.4 माइक्रोन मीटर) को निर्दोष Clean-In-Place (CIP) स्वच्छता सुनिश्चित करने के लिए।

• ग्लास-फ्यूज्ड-टू-स्टील (जीएफएस) तकनीकःमहान पैमाने पर औद्योगिक जैव प्रौद्योगिकी के लिए अत्यधिक पसंद किया जाता है, जिसमें नगर पालिका एनाएरोबिक कीचड़ उपचार टावर, पर्यावरण लूप बायोरिएक्टर और बड़े पैमाने पर कृषि जैव गैस प्रतिष्ठान शामिल हैं।जीएफएस विशाल हाइड्रोलिक भारों को सहन करने के लिए आवश्यक बोल्ट स्टील टावरों की विशाल संरचनात्मक ताकत प्रदान करता है, एक अछूता सिलिका ग्लास अस्तर के साथ जोड़ा जाता है जो संक्षारक कार्बनिक एसिड और घर्षण तलछट के खिलाफ पूर्ण सुरक्षा प्रदान करता है।

क्या आप एक नए संयंत्र के डिजाइन के लिए आयाम अनुपात की आवश्यकताओं को संतुलित कर रहे हैं, या क्या आपको अपने विशिष्ट तनाव के लिए सटीक गैस प्रतिधारण और ऑक्सीजन हस्तांतरण गुणांक (kL a) की गणना करने की आवश्यकता है?