Публикации участников конференции

Англо-русскоязычный научный химический журнал
"БУТЛЕРОВСКИЕ СООБЩЕНИЯ"
Русский | English

Сведения о статье:

Мухачев С. Г., Хабибрахманов Р. Б. Биотехнологические испытания биореактора с дисковыми перфорированными мешалками

Данные о статье:
Название статьи:	Биотехнологические испытания биореактора с дисковыми перфорированными мешалками
Все авторы публикации в порядке следования:	Мухачев С. Г., Хабибрахманов Р. Б.
Аннотация:	При культивировании аэробных микроорганизмов определяющее значение имеет обеспеченность их кислородом. Известны энергоэфективные конструктивные элементы, существенно повышающие массо-обмен в биореакторах. Например, перемешивающие устройства с перфорированными рабочими поверх-ностями. Это дисковые мешалки с отогнутыми сегментами или секторами. Вид зависимости отношения коэффициентов мощности мешалок, работающих в аэрированной и не аэрированной среде, от изменения интенсивности аэрации при углах наклона рабочих поверхностей меньших и больших 27о меняется от вогнутого к выпуклому. Показано также, что параметры дисковых перфорированных мешалок соответст-вуют универсальной корреляции Haruki Furukawa с соавторами. Связь энергоэффективности исследованных мешалок и коэффициента массообмена кислорода линейна, но наклон этой зависимости меняется при изменении ярусности мешалки. При этом для двухъя-русной мешалки энергоэффективность не меняется при изменении объемного коэффициента массопе-редачи кислорода. Данные об использовании дисковых перфорированных мешалок в реальных условиях культиви-рования аэробных микроорганизмов либо отсутствуют, либо описание таких процессов недостаточно информативно. Целью настоящего исследования является оценка технологических и энергетических пара-метров процессов аэробного культивирования дрожжей и бактерий в различных режимах и условиях проведения процессов в лабораторном биореакторе с наклонными перфорированными рабочими поверх-ностями мешалок. При увеличении концентрации растворенного кислорода в процессах культивирования микро-организмов энергоэффективность массообмена снижается. В тоже время увеличение аэрации приводит к росту потребления кислорода при интенсификации перемешивания культуральной жидкости. При концентрации биомассы, не обеспечивающей срабатывание кислорода до низких его концент-раций в жидкой фазе, экономический коэффициент процесса и продуктивность биореактора снижаются, о чем свидетельствует повышение дыхательного коэффициента. Продуктивность биореактора по биомассе как дрожжей, так и бактерий асимптотически возрастает с ростом вводимой мощности до 5-6 Вт/л. Удельная энергоэффективность, отнесенная к единице движущей силы процесса массопередачи, параболически завит от среднего угла наклона рабочих поверхностей многоярусной мешалки. При этом минимум соответствует углу наклона 23-24°. В связи с полученными характеристиками, предпочтительной конструкцией перемешивающего устройства, обеспечивающей достаточно высокую энергоэффективность (более 3.5 г О2/Вт·ч) при скорости массопереачи кислорода 4 и более гО2/л·ч является трехъярусная мешалка с углом наклона менее 20°.
ROI:	jbc-01/23-76-11-107
Ключевые слова:	дисковые перфорированные мешалки, энергоэффективность, массообмен кислорода, биореактор, аэробные микроорганизмы
Общий форум статьи:	Смотреть форум
Шапка статьи в pdf:	Скачать [размер файла: 205кб.] Дата: 21.12.2023 14:34:01
Комментарий: