Выполнила

Принцип работы схожего оборудования



Ферментеры с подводом энергии газовой фазой (группа ФГ).
Общим признаком этих аппаратов является ввод энергии газовой фазой, которая является ее носителем и за счет которой осуществляется
процесс перемешивания. Эта группа ферментеров характеризуется, прежде всего, простотой конструктивного исполнения и высокой эксплуатационной надежностью в связи с отсутствием движущихся узлов и деталей. В простейшем виде такой ферментер представляет собой сосуд в который через барботер подводится воздух или какая ни будь специальная газовая смесь. Пузырьки, выходящие из барботера осуществляют процессы аэрирования, перемешивания и термостатирования в культуральной жидкости [12].
Для улучшения процессов массо- и теплообмена используют различные конструктивные решения, направленные на прежде всего на более равномерное и быстрое распределение пузырьков воздуха по всему объему аппарата. Среди конструкций таких ферментеров наиболее распространены барботажные, барботажно-газлифтные, тарельчатые колонные, насадочные колонные и ряд других. Подвод или отвод (по необходимости) тепла в таких аппаратах осуществляется встроенными внутри аппарата теплообменниками различной конструкции.



Ферментеры с подводом энергии жидкой фазой (группа ФЖ).
 Обычно энергия в аппаратах этой группы передается жидкой фазе с помощью насоса. При этом подаваемая в ферментер жидкость вводится в аппарат через специальное устройство (сопло, эжектор, диспергатор и т.д.). Различают в общем случае три типа конструкций таких аппаратов [13]:
а) ферментеры эжекционные (ФЖЭ);
б) ферментеры струйные (ФЖС).
в) ферментеры с самовсасывающими мешалками (ФЖСМ);
В ферментерах эжекционного типа, работающих в режиме рециркуляции, подаваемая в ферментер культуральная жидкость проходит под давлением через специальное устройство называемое эжектором (инжектором), в котором происходит ее интенсивное перемешивание с воздухом и насыщение кислородом. Далее образовавшаяся газо-воздушная струя под большим давлением вводится в ферментер с боку, перемешивая содержимое и распределяя пузырьки воздуха по всему объему аппарата.
Недостатком аппаратов является необходимость применения специальных насосов для перекачивания газосодержащих культуральных жидкостей.
Струйные ферментеры конструктивно разделяются на два типа: с “затопленной” и “падающей” струей. В первом случае струя газо-жидкостной смеси вводится в культуральную жидкость сверху через погруженную в нее трубу, во втором - подается в нее под давлением с определенной высоты. Образование газожидкостной смеси, как и в случае эжекционных ферментеров, осуществляется при помощи эжектора, находящегося во внешнем циркуляционном контуре. Недостатки струйных ферментеров аналогичны недостаткам эжекционных [14].
В отличие от эжекционных и струйных, ферментеры с самовсасывающими мешалками являются довольно простыми аппаратами, так как не требуют специальных воздуходувных машин для подачи воздуха в аппарат. Поступление воздуха осуществляется за счет разрешения, возникающего за задней кромкой лопасти мешалки при ее движении в жидкости. В лопастях такой мешалки воздушные каналы, которые через полый вал соединяются с воздуховодом. Такие аппараты широко применялись в СССР при микробиологическом производстве кормового белка. К недостаткам этой схемы можно отнести трудность оптимизации и управления всей совокупностью массообменных и гидродинамических процессов в таком ферментере.