Máy lên men bằng đường hàng không là gì?

Mộtmáy lên men bằng đường hàng không(hoặc lò phản ứng sinh học bằng đường hàng không) là một bình nuôi dưỡng được khuấy động bằng khí quyển sử dụng tiêm khí để đạt được lưu thông chất lỏng, trộn và oxy hóa mà không có bất kỳ bộ phận di chuyển cơ học nào.Được phân loại là một phân loại chuyên biệt của máy lên men tháp, đặc điểm xác định của nó là một khối lượng bên trong được chia thành hai vùng riêng biệt với mật độ chất lỏng khác nhau:nângvà angười đi xuống.

Bằng cách liên tục phun khí vào đáy vùng tăng, các kỹ sư tạo ra sự khác biệt mật độ giữa chất lỏng giàu khí trong vùng tăng và chất lỏng nghèo khí trong vùng xuống.Được điều khiển bởi áp suất thủy tĩnh, gradient mật độ này buộc chất lỏng vào một con đường lưu thông liên tục, có thể dự đoán được.Hồ sơ năng động chất lỏng này cho phép chuyển đổi khối lượng khí-nước đặc biệt trong khi giảm đáng kể căng thẳng cắt cơ học phổ biến trong các hệ thống bể hỗn hợp truyền thống.

Chuyển động liên tục của chất lỏng trong máy lên men bằng đường hàng không hoàn toàn tự duy trì sau khi dòng khí bắt đầu, hoạt động qua ba vùng thủy động học liên kết với nhau:

• The Riser:Không khí nén hoặc khí quá trình được bơm qua một ống phun ở đáy khu vực này. Các bong bóng làm giảm mật độ hiển nhiên của cột chất lỏng, khiến nó tăng lên.

• Khu vực tháo khí:Ở trên cùng của mạch, chất lỏng tăng lên vào một không gian đầu mở rộng, ở đây, bong bóng khí vỡ ra khỏi bề mặt chất lỏng và khí thải ra khỏi hệ thống, phục hồi chất lỏng đầy đủ,mật độ không khí.

• Người sắp tới:Các chất lỏng khử khí, mật độ cao tự nhiên rơi trở lại phía dưới cơ sở của tàu thông qua kênh không được sơn, hoàn thành vòng lặp và đưa trở lại đáy của riser.

Máy lên men bằng đường hàng không được sản xuất tùy chỉnh thành hai kiểu bố trí chính tùy thuộc vào nhu cầu chế biến của sinh khối:

Trong thiết kế này, máy nâng và hạ được chứa trong một vỏ bên ngoài chính duy nhất.ống rútHoặc một phao phẳng dọc đóng vai trò là bức tường ngăn.

• Tác động kỹ thuật:Hình dạng cấu trúc cực kỳ nhỏ gọn, giảm thiểu tổn thất nhiệt và chi phí sản xuất ban đầu thấp hơn.

Định dạng này tách các ống dẫn và hạ xuống thành hai ống thẳng đứng hoàn toàn độc lập hoặc cột được kết nối bởi các bộ sưu tập ngang ở phía trên và phía dưới.

• Tác động kỹ thuật:Bởi vì người đi xuống là một ống bên ngoài, việc tách khí ở phía trên gần như hoàn toàn, tạo ra sự khác biệt mật độ lớn hơn nhiều và tốc độ chất lỏng cao hơn đáng kể.Thiết lập này cho phép các kỹ sư dễ dàng tích hợp bộ trao đổi nhiệt vỏ và ống trực tiếp vào chân downcomer bên ngoài để kiểm soát nhiệt độ chính xác trong các lô lớn.

Để xác định xem một cấu hình đường ngang không phù hợp với một nhà máy sản xuất cụ thể, các kỹ sư quy trình so sánh hồ sơ hiệu suất của nó với các lựa chọn thay thế công nghiệp tiêu chuẩn:

Công nghệ vòng lặp đường ngang được xác định so với các thùng chứa cơ học thông thường cho các ứng dụng có những hạn chế sinh học và tài chính chính xác:

• Phân tích tế bào nhạy cảm với cắt:Hoàn hảo cho các dòng tế bào động vật, tảo vi, nấm sợi và tế bào thực vật mong manh sẽ phải chịu sự phân hủy tế bào thảm khốc (rẻ vỡ) dưới tác động cơ học của lưỡi dao kim loại.

• Sản xuất sinh học với khối lượng lớn và lợi nhuận thấp:Được sử dụng rộng rãi cho sản xuất protein tế bào đơn (SCP), tổng hợp ethanol công nghiệp và xử lý nước thải đô thị liên tục,nơi loại bỏ các động cơ cơ học lớn làm giảm chi phí điện lên đến 50%.

• Phòng ngừa ô nhiễm nghiêm ngặt:Sự vắng mặt của một trục trộn xoay loại bỏ yêu cầu về các con dấu cơ học động phức tạp.môi trường tĩnh làm cho nó rất đáng tin cậy cho quá trình lên men liên tục lâu dài kéo dài vài tuần.

Các máy lên men bằng đường hàng không phải duy trì tỷ lệ hình học chính xác, đặc biệt là tỷ lệ diện tích cắt ngang giữa người tăng và người xuống (Ar / Ad) để đảm bảo vận tốc chất lỏng tối ưu.Các vật liệu được sử dụng để xây dựng các cấu trúc dọc lớn này phụ thuộc rất nhiều vào ngành công nghiệp:

• Thép không gỉ thụ động (SS316L):Tiêu chuẩn bắt buộc cho các ngành công nghiệp dược phẩm, sữa bột cho trẻ sơ sinh, và các ngành công nghiệp sản xuất bia.và điện đúc để kết thúc gương (Ra dưới 0.4 μm) để đảm bảo vệ sinh sạch tại chỗ (CIP) hoàn hảo.

• Công nghệ Glass-Fused-to-Steel (GFS):Rất được ưa chuộng cho công nghệ sinh học công nghiệp quy mô lớn, bao gồm các tháp xử lý bùn vô khí đô thị, lò phản ứng sinh học vòng môi trường và các thiết bị khí sinh học nông nghiệp lớn.GFS cung cấp sức mạnh cấu trúc to lớn của thép thép cần thiết để hỗ trợ tải trọng thủy lực lớn, kết hợp với một lớp lót thủy tinh silica không thấm được cung cấp sự bảo vệ hoàn toàn chống lại axit hữu cơ ăn mòn và trầm tích mài mòn.

Bạn đang cân bằng các yêu cầu tỷ lệ khung hình cho một thiết kế nhà máy mới, hoặc bạn cần tính toán các hệ số giữ khí và chuyển oxy chính xác (kL a) cho căng thẳng cụ thể của bạn?