Режа; кириш биореакторларнинг асосий функция ва тизимлари

АСОСИЙ УСКУНАНИНГ ИШЛАШ ПРИНЦИПИ


Биореакторлардаги гидродинамик тизимлар Технологик имкониятларни аниқлаш нуқтаи назардан биокимёвий реакторлар гидродинамик ва массалмашиниш кўрсаткичлари бўйича мақсадли равишда системаланади. Бу кўрсаткичлар аралаштириш учун берилган энергия ва реакторлардаги аэрация жараёни ва уларнинг маълум миқдорига боғлиқ бўлади. Шунга биноан биокимёвий реакторлар уч гуруҳга бўлинади: 1. Газ фаза орқали энергия берувчи реакторлар; 2. Суюқ фаза орқали энергия бериш реакторлари; 3. Комбинирланган усул орқали энергия узатиш реакторлари.

Биокимевий реакторга энергия олиб келишнинг асосий усуллари а – газ фазаси оркали, б – суюқ фаза оркали, в – комбинирланган усул оркали.

Мембранали реакторларнинг концепцияси қуйидагиларда намоён бўлади: кўпгина реакциялар ўтказилди маҳсулотнинг йиғилиш тезлиги эса пасаяди ва охирида эса нолга этади. Йиғилаётган маҳсулот инитсируэт ва доим қайтар реакцияни тезлаштиради. Агарда системадан маҳсулот чиқариб юборилса, хом ашёнинг бутунлай конверсиясига эришиш мумкин ва жараённинг бошланғич юқори унумдорлигини сақлаб қолиш мумкин.

Мембранали реакторларнинг принципиал схемаси а) аппарат ичига ўрнатилган мембранали реактор; б) ташқи мембрана аппаратли реактор. Мембранали биореакторларда микрофильтрация ва ультрафильтрация , шунингдек аэроб биологик жараёнлар мавжуд. Мембраналарнинг трубали, ярим тўқимали, силлиқ ромлилари мавжуд. Улар асосан ишлаб чиқаришдаги оқава сувларни тозалашда қўлланилади.

Мембранали биореактор схемаси.
1-реактор, 2 - аэратор, 3 – ярим тўқимали мембраналар,, 4 - ҳаво, 5 –тозаланган сув, 6, 9 –насослар, 7 - манометр, 8 – фильтрат.

Мембранали биореактор 10-20 мембрана кассеталаридан иборат. Кассетада 5-15 боғ мембранали тўқималардан иборат ва лойқа аралашмани ажратиб олишда ишлатилади.ярим тўқимали мембрана ипсимон бўлиб ташқи диаметри 2мм ва узунлиги 2 м.гача бўлади. Ипнинг юқори қисми ультрафильтрацияли мембранани мужассамлаштиради. Ҳар бир пораларнинг ўлчами 0.03-0.1мкм. Ҳар бир боғлам 100-1000 мембранали тўқималардан иборат бўлиб, умумий фильтр патрубкага ўралган. Фильтрация жараёни вакуум остида олиб борилади.

Кўп поғонали иссиқлик алмашинганда иссиқ узатувчи майдон реакция зонасидан ташқарида жойлаштирилади. Айрим ҳолларда узлуксиз иссиқлик алмашинишини кўп поғонали билан бирга олиб бориш мумкин. Биокимёвий реакторларни совутганда (иситилганда) ҳар хил усуллардан фойдаланиш мумкин. Реакцион аппаратда иссиқлик алмашинувининг техник усуллари даража шароитидан жараёнларни олиб бориш, хамда физик, иссиқлик реакцияларга кирувчи моддалар ва иссиқлик ташувчиларни кимёвий ҳолатига боғлиқдир. Реакторда совутиш (иситиш) жараёни иккита асосий усулларга бўлинади: а) тўғри; б) тегишли иссиқлик алмаштириш. Реакторлардаги тегишли бўлган иссиқлик алмашинишда иссиқлик олиб юрувчи моддалар ўтиб бўлмайдиган, унинг ичидан иссиқлик алмашинуви кечади. Иссиқлик ўтказувчи майдон хар хил геометрик шаклда бўлиши мумкин. Масалан змеэвикли, рубашкали, трубали ва бошқалар. Улар аппарат ташқарисида ва аппарат ичида жойлашган бўлиши мумкин. Бу ички ва ташқи иссиқлик алмашиниш қурилмаси реакторда оптимал даражалар тартибини моддаларни биокимёвий ўзгариш циклининг ҳамма вақтида сақланиб туриши керак. Аралаштиргичли реакторларининг иссиқлик алмашинув қурилмалари турлари қуйидаги расмда келтирилган. Биокимёвий реакторларда иссиқлик алмашиниши узлуксиз ёки кўп поғонали бўлиши мумкин. Узлуксиз иссиқлик алмашинганда реакторда иссиқлик ўтказувчан майдони бўлиши керак, у реакция зонаси ёнида жойлашаган бўлиб иссиқлик алмашинишини, реакцияга кирувчи моддаларни бутун йўлида таъминлаши керак.