Биотехнология ответственный редактор академик И. И. Гительзон

Ферментеры с подводом энергии к газовой фазе (группа ФГ). Их 
общий признак – подвод энергии в аппарат через газовую фазу, которая 
является ее носителем. Ферментеры характеризуются достаточно простой 
конструкцией (отсутствуют трущиеся, движущиеся узлы), высокой экс-
плуатационной надежностью, но имеют не очень высокие массообменные 
характеристики (коэффициент массопередачи кислорода менее 4 кг/м
3
) 
(рис. 1.6). Данные аппараты представляют собой вертикальную емкость, 
снабженную газораспределительным устройством одного из известных 
типов. Барботажные газораспределительные устройства обычно устанав-
ливаются в нижней части аппарата. Подаваемый сверху через распредели-
тельную трубу воздух, пройдя через барботер, насыщает кислородом тол-
щу среды. Коэффициент массопереноса кислорода невысок, 1–2 кг/м
3
ч; 
барботажно-колонный – в нижней части корпуса такого аппарата устанав-
ливается перфорированная пластина с диаметром отверстий 0.0005 м или 
сопловой эжектор с диаметром сопла 0.004 м; барботажно-эрлифтный 
аппарат характеризуется наличием внутри одного или нескольких диффу-
зо 

---

29 
1
2
3
Воздух
в)
1
4
3
2
Воздух
а)
1
2
3
Во
зд
ух
б)
1
2
4
Воздух
г)
3
5
4
Воздух
д)
1
2
3
5
1
2
4
3
Воздух
е)
Рис. 1.6. Ферментеры с подводом энергии газовой фазой (группа ФГ) (Виестур и др., 1986). 
а) барботажный: 1 – корпус, 2 – воздухораспределитель, 3 – карман, 4 коллектор, б) барботажный колон-
ный: 1 – корпус, 2 – рубашка, 3 – воздухораспределитель, в) барботажно-эрлифтный: 1 – корпус, 2 – диф-
фузор-теплообменник, 3 – воздухораспределитлье; г) газлифтный: 1 – корпус,2 – диффузор, 3 – дисперга-
тор,
4 – воздухораспределитель, 5 – теплообменник, д) трубчатый: 1 – пеногаситель, 2 – емкость, 3 – дисперга-
тор, 4 – корпус, 5 – распределительная перегородка, е) с плавающей насадкой: 1 – рубашка, 2 – тарелка,
3 – насадка, 4 – корпус. 

---

30 
а)
1
1
3
Во
зд
ух
б)
Во
зд
ух
1
2
5
4
3
в)
1
2
3
4
6
5
1
1
3
4
4
2
г)
Рис. 1.7. Ферментеры с вводом энергии жидкой фазой (группа ЖФ) (Виестур и др. 1986).
а) – с самовсасывающей мешалкой: 1 – корпус, 2 – мешалка, 3 – циркуляционный контур-теплообменник, 
б) – эжекционный: 1 – корпус, 2 – насос, 3 – эжектор, в) – струйный с затопленной струей: 1 – эжектор, 2 – 
теплообменник, 3 – корпус, 4 – насос, 5 – рассекатель, 6 – труба с насадкой, г) – струйный с плавающей 
струей: 1 – теплообменник, 2 – насос, 3 – корпус, 4 – эжектор.
ров («стаканов») или нескольких перегородок для принудительного раз-
деления восходящих и нисходящих потоков циркулирующей жидкости; 
эти элементы расположены равномерно по сечению аппарата или концен-
трично; газлифтный колонный ферментер состоит из двух колонн разного 
диаметра, соединенных между собой; одна представляет собой барботаж-
ную колонну с восходящим потоком воздуха, другая – циркуляционная, с 
нисходящим потоком. Воздух вводится в нижнюю зону аппарата в барбо-
тажную колонну; камера, соединяющая колонны в верхней части аппара-
та, образует большую поверхность контакта фаз; трубчатый аппарат скон-
струирован по типу теплообменных труб; взаимодействие газа в трубе при 

---

31 
высоких скоростях продувки более интенсивное, чем в большом объеме, 
поэтому массообмен интенсивнее; аппарат с плавающей насадкой позво-
ляет интенсифицировать массообмен за счет увеличения поверхности кон-
такта фаз и турбулизации жидкости при работе с большими скоростями 
подачи газовой и жидкой фаз. В аппарат введены секционные элементы в 
виде решеток, оборудованных лопастной насадкой; в центре аппарата на-
ходится труба, через которую вводится воздух, а жидкая фаза поступает 
противотоком сверху. Газ, поступая на лопастную насадку, обычно из по-
лиэтилена, вращает ее; это существенно увеличивает поверхность контак-
та газовой и жидкой фаз.