ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Реакторы с псевдоожиженным слоем из "Экологическая биотехнология" Реакторы с псевдоожиженным слоем, в которых частицы суспендированы в восходящем токе жидкости (часто смесь газа и жидкости), в последнее время оказались в центре внимания. Особый интерес привлекает биологическая очистка воды и сточных вод с помощью такого реактора, где возможно применение твердых частиц, например песка или пористых структур (ЧНБ) [314]. Использование реакторов с псевдоожиженным слоем разрабатывалось также для асептических систем [340, 343]. Такой ферментер изображен на рис. 5.3, е. [c.178] Моделирование процессов, протекающих в этих реакторах, затруднено, поскольку информация о поведении псевдоожиженного биослоя малодоступна. Вопрос осложняется наличием третьей фазы. Однако, несмотря на эти трудности, реакторы с псевдоожиженным слоем соединяют преимущества реакторов полного смешения и реакторов с неподвижным слоем, не имея большинства их недостатков. К преимуществам следует отнести хорошее перемешивание и параметры массопереноса. При работе в такой трехфазной системе увеличивается взаимодействие газ — жидкость и скорость удаления газа по сравнению с неподвижным слоем, что является важной характеристикой при работе с живыми клетками. Это позволяет обеспечить больший объемный коэффициент переноса кислорода и избежать застаивания газа. Плотность клеток на единицу объема реактора в псевдоожиженном слое потенциально ниже, чем в неподвижном слое, из-за упаковки. Однако общая производительность в реакторе с псевдоожиженным слоем может быть выше благодаря условиям эксплуатации. [c.178] Важным параметром, влияющим на создание напора жидкости и коэффициент массопереноса, является плотность частиц. В теоретической работе Рида, посвященной массопереносу от неподвижной сферы в жидкость в псевдоожиженном слое, предполагалось, что коэффициент массопереноса (число Шервуда) зависит от относительной разности плотностей частиц носителя и среды, выраженной в виде (ртв —Рж)/Рж, где ртв и рж —плотности частиц носителя и жидкости. В дальнейшем эта зависимость получила экспериментальное подтверждение [346], показатель степени зависимости числа Шервуда от относительной разности плотностей равен 0,37. Поэтому закономерно предположение о том, что правильный выбор материала носителя увеличит скорость массопереноса от твердой фазы к жидкой в псевдоожиженном слое. Разность плотностей между частицей геля и средой обычно минимальна. Тем не менее иммобилизация в геле — один из наиболее распространенных приемов иммобилизации клеток. При использовании гелевых частиц в реакторе с псевдоожиженным слоем необходимо учитывать, что, пока затраты на создание напора низки, малое различие плотностей твердой фазы и жидкости не приведет к высокой скорости массопереноса. Небольшое различие между скоростью жидкости и конечной скоростью осаждения частиц дестабилизирует систему. [c.179] Струйный ферментер (рис. 5.3, з) является специализированной формой реактора с псевдоожиженным слоем для использования мицелиальных грибов. Строгий контроль роста биомассы достигается усиленным трением мицелия о твердые частицы [347]. [c.179] Вернуться к основной статье