Wieża do destylacji frakcyjnej ropy naftowej ze stali nierdzewnej o ciśnieniu projektowym 0,1-10 MPa

Fermentator kolumnowy (lub bioreaktor kolumnowy) to wydłużony, pionowo zorientowany cylindryczny zbiornik zaprojektowany do mieszania, przenoszenia masy,i konwersji biologicznych poprzez wyłączne działanie ciągłego wtrysku gazuKwalifikuje się jako reaktor czysto pneumatyczny, nie zawiera absolutnie żadnych mechanicznych obrotowców, wałów wewnętrznych ani fizycznych obwodów.

Rdzeń operacyjny zbiornika opiera się na dystrybutorze gazu, czyli spargaczu, umieszczonym u podstawy kolumny.wytwarza ciągły płomień w górę pęcherzyków powietrzaWzrastająca pływalność tych bąbelków napędza kinetyczne mieszanie fazy ciekłej, koordynuje jednolity transfer ciepła i dostarcza kluczowe substraty fazy gazowej (takie jak tlen, tlenek węgla, tlen, tlen, tlen, tlen, tlen, tlen, tlen, tlen, tlen, tlen, tlen, tlen, tlen, tlen, tlen, tlen, tlen, tlen, tlen, tlen, tlen, tlen, tlen, tlen, tlen, tlen, tlen, tlen, tlen, tlen, tlen, tlen, tlen, tlen, tlen, tlen)lub wodoru) do zawiesiny z komórek ciekłychPonieważ brakuje mu skomplikowanych ruchomych części mechanicznych, kolumna bąbelkowa oferuje bardzo niezawodną, ekonomiczną strukturę do przetwarzania biochemicznego przemysłowego na bardzo dużą skalę.

Wydajność, wydajność mieszania i zdolności przenoszenia masy kolumny bąbelkowej są całkowicie zależne od jej hydrodynamiki.Główną zmienną projektową kontrolowaną przez inżynierów jest prędkość gazu powierzchniowego (u_g), zdefiniowane jako objętościowy przepływ gazu podzielony przez powierzchnię przekroju kolumny

W zależności od wielkości przepływu gazu kolumna działa w ramach różnych systemów hydrodynamicznych, które zmieniają fizyczne rozkład bąbelków powietrza:

• Homogeniczny (Bubbly) Regime przepływu: wywołuje się przy niskich prędkościach powierzchniowych (zwykle poniżej 0,04 do 0,05 m/s).i wznoszą się pionowo z minimalną kolizją bocznąMieszanie jest delikatne, a szybkość kolescencji bąbelków jest bliska zera.
• Heterogenny (Churn-Turbulent) Reżim przepływu: wywołany przy wyższych prędkościach powierzchniowych (zwykle większych niż 0,06 m/s).powodując, że małe bąbelki łączą się w dużePowoduje to gwałtowne, chaotyczne wiry, intensywne pętle makro-mieszania i bardzo turbulentne układy cyrkulacji płynu.

Krytyczną bezwymiarową miarą dla konstrukcji kolumny bąbelkowej jest zatrzymywanie gazu, czyli ułamek całkowitej objętości reaktora zajęty przez fazę gazową w danym momencie.Większe zatrzymywanie gazu przekłada się bezpośrednio na podwyższony obszar powierzchni gazu-płynu, co drastycznie zwiększa współczynnik objętościowego przeniesienia masy (kL a).

Inżynierowie procesów oceniają kolumny bąbelkowe w stosunku do alternatyw, analizując, w jaki sposób prostoty mechanicznej handlują z kontrolą płynu:

Naczynia z kolumnami bąbelkowymi są bardzo popularne w operacjach przemysłowych, w których prostotę i optymalizację energii dominują w projektach finansowych:

• Bardzo niskie koszty eksploatacji (OPEX): poprzez usunięcie masywnych silników mechanicznych i skrzynek biegów, zakład płaci tylko za energię użytkową potrzebną do uruchomienia sprężarek gazowych.Koszty utrzymania są podobnie obniżone, ponieważ nie ma mechanicznych uszczelnień dynamicznych podatnych na wycieki.
• Doskonała skalowalność: The structural simplicity allows fabricators to build towering columns with immense volumes (reaching up to hundreds of thousands of liters) that would be physically impossible to mix uniformly with a single mechanical shaft.
• Fermentacja gazowa przemysłowa: są to główny wybór dla nowoczesnych fermentacji syngasu (CO / H2) i wychwytywania węgla (CO2).,Podczas gdy strumień gazów przemysłowych jest ciągle rozpraszany przez dno, aby zwiększyć przekształcanie biologiczne w biopaliwa lub bioplastiki.

Zespoły zamówień muszą dokładnie ocenić parametry konstrukcyjne i metalurgiczne podczas projektowania statku:

Podczas gdy porowate płytki spiekujące wytwarzają mikroburki, które dają doskonały początkowy transfer masy, są bardzo podatne na bio-przepaść i zatkanie.Do długotrwałej ciągłej produkcji, pierścienie rurowe z perforacją lub "pająkowe" spargery z precyzyjnie wiertnymi otworami laserowymi są wybierane dla długotrwałej eksploatacji.

Ponieważ kolumny bąbelkowe są często wykorzystywane do wysoce egzotermicznych fermentacji drobnoustrojowych lub gazowo-płynnych i ponieważ nie mają wewnętrznych ruchomych części, które szybko rozprowadzają ciepło,powłoka zbiornika musi mieć wysoce zoptymalizowane konfiguracje chłodzeniaW celu regulowania temperatury rdzenia określone są zewnętrzne kurtki do jamek lub wewnętrzne pionowe układy cewki chłodzącej.

• Wysokiej klasy stal nierdzewna (SS316L): obowiązkowy wybór przemysłu dla linii komórkowych farmaceutycznych, produkcji białka jednokomórkowego i drobnych fermentacji chemicznych.Wszystkie powierzchnie wewnętrzne wymagają wysokiego lakieru mechanicznego (Ra 0.4um) po czym następuje całkowita pasywacja kwasem azotowym lub kwasem cytrynowym w celu wyeliminowania bakterii prowadzących do przyczepiania się.
• Technologia szkła stopionego w stal (GFS): wysoce zaawansowana i opłacalna dla biotechnologii przemysłowej na wielką skalę, dużych komunalnych aerobicznych trawników osadów,i masywnych kolumn oczyszczania gazu środowiskowegoWyrzucane wieże GFS zapewniają niezbędną ogromną pionową wytrzymałość na rozciąganie, aby utrzymać ogromne hydrostatyczne głowice ciśnieniowe,w połączeniu z nieprzepuszczalną barierą ze szkła krzemianowego, całkowicie odporną na zużycie przez ścierające się cząstki i kwasową degradację chemiczną.
• Standardy projektowania: Wszystkie kolumny bąbelkowe pod ciśnieniem muszą być skonstruowane, certyfikowane i opatrzone pieczęcią w pełnej zgodności z międzynarodowymi przepisami przemysłowymi,takie jak rozdział VIII sekcja 1 ASME lub europejskie mandaty PED.

Czy obecnie mierzysz linię fermentacji gazu, czy potrzebujesz pomocy w określeniu idealnego stosunku stron (H/D) i granic prędkości gazu powierzchniowego, aby uniknąć przepływów ślimaków w naczyniu?