Массопередача кислорода

Массопередача кислорода к микроорганизмам [c.87]

Оценка скорости массопередачи кислорода на основе коэффициента массоотдачи в жидкой фазе Рж применяется редко в связи с трудностью экспериментального определения данной величины при использовании основных моделей массообмена (табл. 2.11). В практических расчетах скорости массопередачи кислорода из газовой фазы в жидкую используют в основном величину объемного коэффициента массопередачи Кьо) или поверхностного коэффициента [Кь ). В табл. 2.12 приведен ряд зависимостей для расчета коэффициента массопередачи в различных аппаратах [15, 18, 38]. [c.88]

Зависимости для определения коэффициента массопередачи кислорода [c.89]

Кроме того, располагая данными в отношении величины коэффициента массопередачи кислорода в аппарате, концентрации микроорганизмов и содержания кислорода в культуральной жидкости, можно рассчитать дыхательную активность культуры [c.278]

МАССОПЕРЕДАЧА КИСЛОРОДА В ЖИДКОСТЬ ПРИ ЕДИНИЧНОМ АКТЕ БАРБОТАЖА [c.13]

Используя балансовое уравнение (для аппарата полного смешения) рассчитывается величина объемного коэффициента массопередачи кислорода [c.91]

Решение уравнения (2.94) позволяет получить характер распределения концентрации кислорода по радиусу клеточного агломерата и установить значения С5 и С . Для расчета коэффициента массопередачи кислорода кь-з можно использовать зависимости [c.96]

В зависимости от режима перемешивания газовой фазы в биореакторе средняя движущая сила процесса массопередачи кислорода будет выражаться [c.140]

Рассмотрим, используя данную модель, влияние основных параметров процесса на концентрацию растворенного в жидкости кислорода или движуш,ую силу процесса массопередачи кислорода. С учетом соотношения оР= = а + т1 1 получим [c.142]

Массопередача кислорода учитывается критериальным уравнением [c.215]

Эффективность массопередачи кислорода, кг Ог/кВт Ч 2.7—3,0 1,5 [c.236]

Если реакция протекает во внешней диффузионной области и скорость процесса определяется скоростью массопередачи кислорода из газового потока к наружной поверхности катализатора, объем катализатора, необходимый для очистки, можно определить по уравнению [89] [c.404]

Коэффициент массопередачи кислорода, кг/(м ч) 1,93 2,5 2,57 [c.1038]

Эффективность работы ферментатора определяется прежде всего необходимой интенсивностью перемешивания Перемешивающие устройства служат для сохранения равномерного температурного поля по всему объему аппарата, своевременного подвода продуктов питания к клеткам и отвода от них продуктов метаболизма, а также интенсификации массопередачи кислорода [c.303]

М - объемный коэффициент массопередачи, кислорода [c.7]

Коэффициент кх (табл. 4.52) учитывает условия массопередачи кислорода из воздуха в сточную воду в зависимости от вида пневматической аэрации (мелко- или среднепузырчатой), а также от отношения площади аэрируемой зоны / к площади аэротенка Р. Величина f принимается по площади, занимаемой аэраторами. Просветы между аэраторами включаются в площадь аэрируемой зоны. [c.372]

В самом общем виде объемный коэффициент массопередачи кислорода является функцией, подводимой на единицу объема мощности перемешивания Р/У, скорости потока воздуха над поверхностью жидкости ( 8 и кажущейся вязкости т]а, величины удельной поверхности межфазового контакта а [c.269]

Определяемая в эксперименте величина объемного коэффициента массопередачи кислорода к является одной из важнейших характеристик ферментационного оборудования и служит основой для проведения масштабирования процессов перемешивания и аэрации [174, 181, 182]. [c.271]

В наиболее строгой постановке эксперимента по определению величины объемного коэффициента массопередачи кислорода сначала проводят обескислороживание питательной среды, находящейся в исследуемом аппарате. С этой целью газовую фазу аппарата (в случае применения поверхностного метода аэрации) [c.271]

Данным методом определения объемного коэффициента массопередачи был охарактеризован аппарат типа КМ-2 (табл. 4.5). Как видно из данных, приведенных в табл. 4.5, в аппарате КМ-2 при перемешивании питательной среды четырехлопастной одноярусной мешалкой диаметра 70 мм со скоростью вращения 150 об/мин коэффициент массопередачи кислорода колеблется от 1,1 до 2,5 ч- в зависимости от степени заполнения аппарата Ур и интенсивности поверхностной аэрации. [c.274]

Требуемая величина коэффициента массопередачи кислорода, ч->........... [c.285]

Широкое распространение (чему во многом способствовала простота осуществления) получил так называемый сульфитный метод оценки объемного коэффициента массопередачи кислорода. В основе метода лежит йодометрическое определение скорости каталитического окисления сульфита натрия, находящегося [c.274]

Коэффициент массопередачи кислорода (ч ) при р [c.275]

На основании анализа уравнения сорбции кислорода (4.27) можно сделать вывод, что регулирование содержания в культуральной жидкости растворенного кислорода можно осуществить п-) двум основным направлениям изменением соотношения концентрации газов (в первую очередь парциального давления азота и кислорода) в смеси, подаваемой на аэрацию, и изменением величины объемного коэффициента массопередачи кислорода, достигаемым варьированием гидродинамической обстановки в ферментере (изменением интенсивности перемешивания культуральной жидкости). Оба этих принципа могут быть совмещены в едином комбинированном приеме. В целом же можно считать, что аэрация и перемешивание являются в настоящее время основным каналом управления и регулирования процесса микробиологического синтеза. [c.283]

Метод окисления сульфита натрия основан на процессе сравнительно быстрого перехода сульфита натрия в сульфат натрия за счет присоединения кислорода. Реакция окисления проходит в одном направлении, и по скорости окисления можно судить о скорости массопередачи кислорода в жидкость. Методика определения коэффициента массопередачи сводится к следующему резервуар заполняют раствором сульфита натрия (обычно концентрацией не выше [c.96]

Глава I. ОСНОВЫ ГИДРОДИНАМИКИ БАРБОТАЖА И МАССОПЕРЕДАЧИ КИСЛОРОДА В ЖИДКОСТЬ [c.4]

Циркуляция внутри газового пузырька. Пренебрежение конкретным характером движения среды внутри газового пузырька и около его наружной поверхности может существенно исказить величину массопередачи. Касательные силы трения благодаря малой вязкости газа по сравнению с вязкостью жидкости вызывают нисходящее движение поверхностных слоев воздушного пузырька и восходящее движение газовой среды внутри пузырька. Скорость конвективной диффузии слоев внутри пузырька определяется скоростью его всплывания. Эти скорости приблизительно равны и в свою очередь определяют скорость обновления поверхности контакта двух фаз как одного из важнейших гидродинамических факторов, влияющих на массопередачу кислорода конвективным путем. Уравнение массопередачи (24) в случае подъема воздушного пузырька стабильной сферической формы в колонне жидкости принимает вид [c.19]

Массопередача кислорода в жидкость при одновременном его биохимическом потреблении. До настоящего момента мы рассматривали процесс диффузии кислорода в жидкость отдельно от процесса его потребления. Между тем в реальных сооружениях, например аэротенках, эти два процесса (или две стороны одного процесса) не только протекают одновременно, но и испытывают взаимное влияние. С учетом второго закона Фика, обозначив скорость биохимического потребления кислорода R и скорость его десорбции (обратной массопередачи) R,, а также обозначив градиенты концентраций кислорода соответственно для прямого и обратного процесса бС / dt и дС / dtj получим для одномерной диффузии систему уравнений [c.21]

Рис. 9. Схема массопередачи кислорода в процессе биохимической очистки сточных вод

На более низких уровнях иерархии могут быть использованы в качестве критериев показатели отдельных сторон процесса, например показатели процесса биосинтеза, такие, как коэффициент дыхания клеток— дых = а °7ао —удельный расход элемента питания на единицу образованного в процессе биосинтеза продукта— М = аУ dXldt), или с учетом стоимости элементов питания — а ps dX dt) степень утилизации субстрата — ф = = (5о—S)/Sq. Показателями процесса аэрации и перемешивания среды являются газосодержание фг коэффициент массопередачи кислорода KlO., удельные энергозатраты на аэрацию Nrl Klu )-, удельная, вкладываемая на перемешивание мощность V, масштаб турбулентных пульсаций X = и др. Эффективно использование комплексных показателей, охватывающих различные стороны процесса. Так, учитывая, что в биохимическом реакторе передача компонентов питательной среды к клеткам осуществляется посредством их транспорта из газовой фазы через жидкую либо непосредственно из жидкой фазы, для оценки эффективности данных процессов можно использовать в качестве критериев следующие показатели [11] Г—показатель, характеризующий процессы перехода из газовой фазы в жидкую L — показатель, характеризующий процессы передачи в жидкой фазе [c.28]

Хорошо известны бнореакторы с механическим перемешивающим устройством типа ультрамикс и мультистаг , разрабатываемые фирмой Хеман . Применение многоступенчатой мешалки и перфорированного центрального диффузора в аппарате создает хорошие условия для равномерного диспергирования подаваемого газа во всем биореакторе. Высокая удельная энергия на перемешивание (6—8 кВт/м ) обеспечивает интенсивную турбулизацию среды и массопередачу кислорода в системе газ—жидкость— клетка. Производительность такого аппарата объемом 300 м прн выращивании дрожжей на углеводородном субстрате составит до 15—20 т биомассы в сутки. [c.202]

Фирма Ликвихимнка для производства дрожжей предполагала использовать крупнотоннажный ферментер с циркуляционным перемешиванием, разработанный японской компанией Канегафучи объемом 1300 м , (рис. 4.12). Диаметр основной колонны 6,2 м, высота аппарата 30 м. Аппарат имеет основную колонну, в нижнюю часть которой начиняется компримированный воздух под давлением 3,8- 10 Па в количестве 36 тыс. норм. м /ч. Циркуляция среды обеспечивается винтовым перемешивающим устройством, направляющим газонасыщенную среду через встроенный в циркуляционный контур трубчатый теплообменник. Комбинированный принцип ввода энергии и перемешивания среды в этом аппарате позволяет эффективно турбулизпровать среду и диспергировать в ней газовую фазу. Средняя скорость сорбции кислорода в аппарате 4—6 кг О2/(ш ч) при коэффициенте массопередачи кислорода 450 ч . Производительность бнореактора при выработке дрожжей из н-парафинов — 36 т/сут нри удельных энергозатратах 2,5 кВт ч/кг биомассы. [c.205]

Широкое распространение в последние годы получили колонные биореакторы, секционированные по высоте тарелками различных конструкций. По сравнению с эрлифтнымн системами в таких аппаратах достигается более высокая скорость массопередачи кислорода за счет многократного взаимодействия газа и жидкости на тарелках. Движение газового и жидкого потоков может быть прямоточным нлн протнвоточным. [c.206]

Рассмотрим пример применения общей стратегии для оптимального расчета колонного секционированного бнореактора с плавающей насадкой, изображенного на рис. 4.14. Система уравнений модели бнореактора включает кинетическую модель, модель, учитывающую гидродинамическую структуру потоков в аппарате, модель массопередачи кислорода из газовой фазы в ферментационную среду и зависимости для расчета энергетических, конструктивных параметров бнореактора. [c.213]

Исследования, проведенные на модели М-1, показали, что при отборе проб с /б или Vio высоты модели при расходе 25—50 л/сутки удельная окислительная мощность составляла 18—20 г кислорода с 1 м поверхности в сутки. При этом степень насыще1ния воды кислородом достигала 70—80%. В дальнейшем наблюдалось ослабление процесса массопередачи кислорода, и окислительная мощность в пересчете на полную высоту модели искусственно занижалась. Таким образом, было получено, что даже при отсутствии изъятия кислорода на биохимические процессы окислительная мощность биофильтра может достигать 25 г/(м -сутки), что при удельной площади поверхности 100 м /м составит 2,5 кг/(м -сутки). [c.71]

Рассматривая параметры уравнений (61) — (68), следует, на наш взгляд, особо оставовиться на ДК, АЯ и АКА, Дср. Первые три связаны с кинетикой биохимических реакций, протекающих при минерализации веществ органического загрязнения активным илом, а остальные — с массопередачей кислорода из пузырьков воздуха в иловую смесь при аэрации последней. На основании литературных данных можно заключить, что (при наличии в стоке только растворенных органических веществ) ц, У и / зависят, в основном, от количества поступающего органического загрязнения 5 =(51 + 5г) = (51 1 + 52 2), концентрации загрязнения в иловой смеси аэротенка 5, концентрации активного ила п, химического состава сточной воды, температуры иловой смеси 0, а также от изменения большинства названных параметров во времени. [c.139]

Такого же взгляда придерживался и Кинг, предложивший модель массопередачи, учитывающую как обновление поверхности раздела фаз, так и затухание турбулентных вихрей в этой области. При этом он полагает, что в зависимости от состояния фаз модель может быть рассмотрена с точек зрения как теории проницания, так и пленочной и пленочно-пенетрационной теории. Однако в связи с трудностью выявления возраста элемента практическое использование модели, по мнению Кинга, также затруднено. Массопередача кислорода в окружающую жидкость происходит из отдельных пузырьков воздуха. При этом пузырек воздуха движется с определенной скоростью от места выхода из аэратора до выхода на поверхность жидкости. Жидкость, соприкасающаяся с пузырьком, также движется, и скорость ее движения зависит от условий аэрации. Поэтому продолжительность контакта пузырька воздуха с жидкостью будет зависеть от скорости движения пузырька относи-дельнажилкости. а также от скорости движения и направления движения самой жидкости в аэротенкёГ [c.75]

В основе массопередачи кислорода при барботажной аэрации лежит диффузия молекул кислорода из газовой фазы в жидкостную. Начало систематического изучения диффузии было положено в середине прошлого века трудами Фика, который установил физическую аналогию процессов диффузии и теплопередачи, что позволило ему использовать уравнение Фурье для определения скорости диффузионного переноса кислорода в жидкостьdm/ [c.13]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология