Ферментеры с подводом энергии жидкой и газовыми фазами (ФЖГ).
Основным конструктивным элементом таких аппаратов является перемешивающее устройство, обеспечивающее высокую интенсивность растворения кислорода и высокую степень диспергирования газа, нераство-римых субстратов и гомогенизации среды. К этой группе аппаратов относятся такие ферментеры, у которых энергия к жидкой фазе подводится одновременно перемешивающим устройством и насосом или только насосом. Энергия с газовой фазой при этом вводится обычным способом (через барботер). Соответственно различают и два типа таких аппаратов.
а) Ферментеры с перемешивающими устройствами (ФЖГМ).
Перемешивающее устройство таких ферментеров выполняется в виде вала с установленными на нем одной или несколькими мешалками. Под нижней мешалкой у днища обычно расположен газораспределитель (барботер), который может быть как вращающимся, так и неподвижным. Внутри аппарата размещаются теплообменники.
б) Ферментеры комбинированные (ФЖКХ).
В аппаратах такого типа перемешивание осуществляется насосом или одновременно мешалкой и насосом. Воздух в аппарат при этом подается через барботер [15].
Биореакторы с подводом энергии к газовой фазе. В аппаратах этого типа аэрация и перемешивание культуральной жидкости осуществляются сжатым воздухом, который подается в биореактор под определенным давлением. К таким биореакторам относят:
• барботажные биореакторы, подача воздуха в которых осуществляется через барботажные устройства, расположенные в нижней части аппарата;
• аппараты с диффузором (эрлифтные аэраторы), имеющие внутренний цилиндр-диффузор, который обеспечивает перемешивание поступающих по распределительным трубам в нижнюю часть аппарата субстрата и воздуха;
• трубчатые биореакторы (газлифтные), состоящие из реактора кожухотрубчатого типа, через который жидкость потоком воздуха перемещается в верхнюю часть аппарата и, попадая в сепаратор, возвращается в реактор, где снова увлекается воздухом, подвергаясь таким образом циркуляции;
• биореакторы с форсуночным воздухораспределением, оборудованные форсунками для подачи воздуха, расположенными в нижней части аппарата, и находящимся над ними диффузором, который обеспечивает внутреннюю циркуляцию жидкости;
• биореакторы колонного типа, представляющие собой цилиндрическую колонну, разделенную горизонтальными перегородками (тарелками) на секции; воздух барботирует через слой жидкости каждой тарелки, а перемещение жидкости через кольцевую щель обеспечивает противоточное движение жидкой и газовой фаз.
Do'stlaringiz bilan baham: |