Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Levegőztetés2 BIM2 2002 Mitől függ és hogyan a telítési oxigén koncentráció, C* ? Mitől függ és hogyan a K L ? Mitől függ és hogyan az a ? Mitől függ és.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Levegőztetés2 BIM2 2002 Mitől függ és hogyan a telítési oxigén koncentráció, C* ? Mitől függ és hogyan a K L ? Mitől függ és hogyan az a ? Mitől függ és."— Előadás másolata:

1 levegőztetés2 BIM Mitől függ és hogyan a telítési oxigén koncentráció, C* ? Mitől függ és hogyan a K L ? Mitől függ és hogyan az a ? Mitől függ és hogyan a K l a ?

2 LEVEGŐZTETÉS 3 BIM Nem kevert reaktorok dC/dt= k L (C*- C). Oxigén fluxus (egységnyi felületre jutó aátad seb.) Fick-törvény a diffúzióra Kevert reaktorok

3 LEVEGŐZTETÉS 3 BIM dC/dt= k L (C*- C). Sh = g(Sc,Gr) Dimenziómentes forma dimenziómentes tömegátadási koefficiens Sherwood-szám d b buborék átmérő megoldás

4 Definíció, értelmezés ÁltalánosOxigénátadáshoz összefüggéshasznált alak REYNOLDS-SZÁM PECLET-SZÁM SCHMIDT-SZÁM FROUDE-SZÁM GRASHOF-SZÁM (Archimédesz-szám) SHERWOOD-SZÁM (dimenziómentes anyagátadási tényezõ) LEVEGŐZTETÉS 3 BIM2 2002

5 LEVEGŐZTETÉS 3 BIM Példák k l becslésére 1.Különállóan felszálló, merev határfelületű (nem forgó) gázbuborékok (igen kicsiny buborékok, felületaktív anyagok, légbuborékok felszállási sebessége igen kicsi) Re  1 és Pe  1 Pe==Re ν=10 -2 cm 2 /s cm 2 /s

6 LEVEGŐZTETÉS 3 BIM Hagen-Poiseuille-egyenlet

7 LEVEGŐZTETÉS 3 BIM CALDERBANK és MOO-YOUNG 2. CALDERBANK és MOO-YOUNG A legtöbb laboratóriumi és ipari levegőztetett reaktorban a buborékok csoportokban, fürtökben mozognak fel vagy/és le, a buborékok egymással is kölcsönhatásban vannak (hatnak egymás mozgására. ((egyenként, egymástól függetlenül felszálló buborékok esete a valóságban ritka)) d b  2,5 mm d b >2,5 mm hidrofil anyagok kicsiny kyukak (szinterezett, buborékkolonnák) tiszta víz szitatányér

8 LEVEGŐZTETÉS 3 BIM2 2002

9 LEVEGŐZTETÉS 3 BIM Ha álló buborék vanSh=0 k l = 0 Nem igaz, mert van hajtóerő MÓDOSÍTÁS ROSSZ A 340 EGYENLET!!! KÉTFILMELMÉLET

10 LEVEGŐZTETÉS 3 BIM Az anyagátadási felület a becslése A buborék születésekor egyensúly van a felhajtóerõ és a lyukkerületen a felületi feszültség által okozott visszatartó erõ között:  a felületi feszültség. Mennyi buborék van egyidejűleg rendszerben?

11 LEVEGŐZTETÉS 3 BIM Mennyi buborék van egyidejűleg rendszerben? Függ a tartózkodási időtől H L - folyadék magasság v b - buborék sebesség. v b nem állandó, változik, miközben a buborék a lyuktól a felszín felé halad. Jó közelítésként a buborék végsebességet ( a folyadék felszínen történő szétpattanáskor) szokás figyelembe venni.

12 LEVEGŐZTETÉS 3 BIM GÁZVISSZATARTÁS= Hold up = GÁZTÉRFOGAT ÖSSZTÉRFOGAT Hogyan lehet növelni?

13 ( GÁZVISSZATARTÁS’= Hold up’ = GÁZTÉRFOGAT Folyadéktérfogat = H’ )

14 K o r r e l á c i ó k M e g j e g y z é s e k Analitikus összefüggések kétfilm elmélet (Lewis és Whitman,1924) Folyadék-behatolási elmélet(Higbie,1935) Felület megújulási elmélet (Danckwerts,1951) Buborékok stagnáló környe- zetben Re = Gr = 0 merev vagy mozgó Sh = 2 buborékfelület (Frossling, 1938) LEVEGŐZTETÉS 3 BIM2 2002

15 LEVEGŐZTETÉS 3 BIM K o r r e l á c i ó k M e g j e g y z é s e k Merev felületû mozgó buborékok, szabadon fel- vagy leszálló buborékok, csepegtetõ test, töltött oszlopok Re  1,kúszó áramlás(Levich, 1962) Re  1,Pe  1 (Levich, 1962) Kevert reaktorra,turbulens áramlási viszonyokra(Calderbank és Moo-Young,1961)

16 LEVEGŐZTETÉS 3 BIM K o r r e l á c i ó k M e g j e g y z é s e k Merev felületû kis buborékok, Re  1 Mozgó felületû buborékok elasztikus folyadékban

17 LEVEGŐZTETÉS 3 BIM K o r r e l á c i ó k M e g j e g y z é s e k Kis gázáramlási sebesség,  1 cP viszkozitás Mérsékelten nagy gázáramlási sebesség, vizes oldatok,1eve- gõztetõ lyukátmérõ do = 0,1-1 cm Re o : lyukra vonatkozó Re-szám ahol Q gáztérfogatáram

18 LEVEGŐZTETÉS 3 BIM Oxigénátadás kevert reaktorban

19 LEVEGŐZTETÉS 3 BIM2 2002

20 LEVEGŐZTETÉS 3 BIM2 2002

21 LEVEGŐZTETÉS 3 BIM MSG, JAPÁN HOFU GALLON 100 FEET

22 LEVEGŐZTETÉS 3 BIM A keverés szerepe, funkciói: -energiabevitel a folyadékba MOZGATÁS HŐ -a levegőztető gáz diszpergálása a folyadékban BUBORÉKKÉPZÉS, ANYAGÁTADÁS -a gáz- és folyadékfázis elválasztása FORDÍTOTT A.ÁTADÁS -a fermentlé oldott és nem oldott komponenseinek jó elkeverése ÁLTALÁNOS KEVEREDÉSI FUNKCIÓ P/V KLaKLa CO 2 szubsztrátok, termékek...

23 LEVEGŐZTETÉS 3 BIM2 2002

24 LEVEGŐZTETÉS 3 BIM l m 3

25 LEVEGŐZTETÉS 3 BIM Több keverő elem keverő elemek közötti távolság: D i  H i  2D i (346) keverő elemek száma:

26 LEVEGŐZTETÉS 3 BIM2 2002

27 LEVEGŐZTETÉS 3 BIM2 2002

28 LEVEGŐZTETÉS 3 BIM2 2002

29 LEVEGŐZTETÉS 3 BIM2 2002

30 LEVEGŐZTETÉS 3 BIM2 2002

31 LEVEGŐZTETÉS 3 BIM2 2002

32 LEVEGŐZTETÉS 3 BIM2 2002

33 LEVEGŐZTETÉS 3 BIM2 2002

34 LEVEGŐZTETÉS 3 BIM2 2002

35 Rushton 5

36 Lightning felfelé és lefelé keverő elemek

37 Chemineer CD6

38 Chemineer BT

39

40 LEVEGŐZTETÉS 3 BIM2 2002

41 LEVEGŐZTETÉS 3 BIM2 2002

42 LEVEGŐZTETÉS 3 BIM2 2002

43 LEVEGŐZTETÉS 3 BIM2 2002

44 LEVEGŐZTETÉS 3 BIM2 2002

45 LEVEGŐZTETÉS 3 BIM2 2002

46 LEVEGŐZTETÉS 3 BIM Chemineer

47 LEVEGŐZTETÉS 3 BIM2 2002

48 LEVEGŐZTETÉS 3 BIM A keverő teljesítmény felvétele  - sűrűség N - keverő fordulatszáma. Keverési Re-szám Keverési Fr-szám

49 LEVEGŐZTETÉS 3 BIM állandó geometriájú bioreaktorra teljesítményszám (Ne=Newton-szám vagy Eu=Euler-szám) :

50 BIM LEVEGŐZTETÉS LAMINÁRIS TRANZIENS TURBULENS 0  Re< x*10 x*10  Re< ~x*  Re N P =A’Re -1 N P =A’

51 LEVEGŐZTETÉS 3 BIM2 2002

52 LEVEGŐZTETÉS 3 BIM LEVEGŐZTETÉSSEL P csökken Jó g/f diszperzió rossz g/f diszperzió flooding elárasztás 0,25-0,4

53 LEVEGŐZTETÉS 3 BIM2 2002

54 LEVEGŐZTETÉS 3 BIM Oxigén abszorpciós koefficiens kevert reaktorban (K L a) becslése : Vízhez közeli anyagi tulajdonságú ( , , D O2 ) fermentlevekre Calderbank összefüggése  flé felületi feszültsége,  sûrûsége H o gáz holdup d b átlagos buborék átmérõ felhasználásával és a 0,0009  m  elhagyásával

55 LEVEGŐZTETÉS 3 BIM Látszólagos felületi lineáris légsebesség Turbulens áramlási viszonyokra (lásd “nagy” táblázatot)

56 LEVEGŐZTETÉS 3 BIM labor fermentorokra általánosan   mérettől függő állandók, 0,3  0,95 0,50  67

57 LEVEGŐZTETÉS 3 BIM K L a függése a környezeti paraméterektõl ( , , , D O2 ) mindenben szerepel!!!! Mitől függ és hogyan a K l a ?

58 LEVEGŐZTETÉS 3 BIM Hőmérséklet hatása növeli K L a értékét DE! C* csökken a hőrmérséklet növekedésével OTR Oldott tápanyag komponensek Sók hatása az ionerõsségel becsülhetõ

59 LEVEGŐZTETÉS 3 BIM habzás habzásgátlás felületaktív anyagokkal FAA csökken σ db a DE: δ k l

60 LEVEGŐZTETÉS 3 BIM Fermentlevek reológiai viselkedése


Letölteni ppt "Levegőztetés2 BIM2 2002 Mitől függ és hogyan a telítési oxigén koncentráció, C* ? Mitől függ és hogyan a K L ? Mitől függ és hogyan az a ? Mitől függ és."

Hasonló előadás


Google Hirdetések