https://doi.org/10.15255/KUI.2012.038
Objavljen: Kem. Ind. 62 (5-6) (2013) 147–158
Referentni broj rada: KUI-38/2012
Tip rada: Izvorni znanstveni rad
Preuzmi rad:  PDF

Projektiranje i uvećanje mjerila biokemijskih reaktora s višestrukim miješalima

L. Labík, T. Moucha i M. Kordač

Sažetak

Uređaji za mehaničko miješanje sustava kapljevina-plin često se upotrebljavaju u kemijskoj, prehrambenoj i biokemijskoj industriji kao fermentori i kao reaktori za hiodrogeniranje i kloriranje. No u širokoj primjeni takvih reaktora njihov se dizajn ne temelji na kemijsko-inženjerskim podatcima te je još uvijek prilično empirijski. Dakle, vrlo je poželjno imati alat za racionalno projektiranje/dizajn uređaja za mehaničko miješanje sustava kapljevina-plin koji se temelji na fundamentalnim kemijsko-inženjerskim parametrima koji su prenosivi i na druge sustave i druge radne uvjete. Usredotočivši se na procese kontrolirane tekućim filmom i primjenjujući podatke iz fermentera različitih mjerila, razvijene su korelacije kLa koje su pogodne za uvećanje mjerila. Najprije se govori o načinu kako utvrditi odgovarajuće eksperimentalne vrijednosti kLa koje nisu narušene drugim parametrima kao što je to vrijeme zadržavanja plina. Pokazuje se moguća distorzija eksperimentalnih podataka kLa poluindustrijskih postrojenja usporedbom rezultata koji su dobiveni dvjema različitim eksperimentalnim tehnikama. Nadalje, prikazuju se fizički ispravni podatci kLa za smjesu (otopinu natrijeva sulfata) u potpunosti bez koalescencije (spajanja). Podatci su prikazani i za laboratorij i za fermentore poluindustrijskih postrojenja. Utvrđuju se procesni parametri – vrijednosti koje su ovisne o mjerilu reaktorske posude, kada djeluju pod istom ulaznom snagom po jedinici obujma i primjenom ovih parametara razvijaju se uobičajene korelacije kLa prikladne za opisivanje podataka za različita mjerila reaktorske posude. Razvijene korelacije smanjuju nesigurnost u predviđanju obujma fermentora industrijskih razmjera s gotovo 1/2 do 1/4 od svog ukupnog obujma i time omogućuju znatno smanjenje početnih operativnih troškova.

Ovo djelo je dano na korištenje pod licencom Creative Commons Imenovanje 4.0 međunarodna

Ključne riječi

fermentor, prijenos tvari, korelacije prijenosa tvari, miješanje, višestruko miješalo, uvećanje mjerila, obujamski koeficijent prijenosa tvari