Előadást letölteni
Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon
KiadtaValéria Farkasné Megváltozta több, mint 10 éve
1
Mitől függ és hogyan a telítési oxigén koncentráció, C* ?
levegőztetés2 BIM2 2002 Mitől függ és hogyan a telítési oxigén koncentráció, C* ? Mitől függ és hogyan a KL? Mitől függ és hogyan az a ? Mitől függ és hogyan a Kla ?
2
dC/dt= kL (C*- C). LEVEGŐZTETÉS 3 BIM2 2002 Oxigén fluxus
Nem kevert reaktorok Kevert reaktorok dC/dt= kL (C*- C). Oxigén fluxus (egységnyi felületre jutó aátad seb.) Fick-törvény a diffúzióra
3
dC/dt= kL (C*- C). Sh = g(Sc,Gr) LEVEGŐZTETÉS 3 BIM2 2002
Dimenziómentes forma db buborék átmérő megoldás dimenziómentes tömegátadási koefficiens Sherwood-szám Sh = g(Sc,Gr)
4
LEVEGŐZTETÉS 3 BIM2 2002 Definíció, értelmezés Általános Oxigénátadáshoz összefüggés használt alak REYNOLDS-SZÁM PECLET-SZÁM SCHMIDT-SZÁM FROUDE-SZÁM GRASHOF-SZÁM (Archimédesz-szám) SHERWOOD-SZÁM (dimenziómentes anyagátadási tényezõ)
5
LEVEGŐZTETÉS 3 BIM2 2002 Példák kl becslésére Különállóan felszálló, merev határfelületű (nem forgó) gázbuborékok (igen kicsiny buborékok, felületaktív anyagok, légbuborékok felszállási sebessége igen kicsi) Re1 és Pe1 Pe= =Re 10-5 cm2/s ν=10-2 cm2/s
6
LEVEGŐZTETÉS 3 BIM2 2002 Hagen-Poiseuille-egyenlet
7
LEVEGŐZTETÉS 3 BIM2 2002 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)) db 2,5 mm db>2,5 mm hidrofil anyagok kicsiny kyukak (szinterezett, buborékkolonnák) tiszta víz szitatányér
8
LEVEGŐZTETÉS 3 BIM2 2002
9
LEVEGŐZTETÉS 3 BIM2 2002 Ha álló buborék van Sh=0 kl = 0
Nem igaz, mert van hajtóerő MÓDOSÍTÁS ROSSZ A 340 EGYENLET!!! KÉTFILMELMÉLET
10
a felületi feszültség.
LEVEGŐZTETÉS 3 BIM2 2002 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
BIM2 2002 LEVEGŐZTETÉS 3 Mennyi buborék van egyidejűleg rendszerben? Függ a tartózkodási időtől vb 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. HL - folyadék magasság vb - buborék sebesség.
12
GÁZVISSZATARTÁS= Hold up =
LEVEGŐZTETÉS 3 BIM2 2002 GÁZTÉRFOGAT GÁZVISSZATARTÁS= Hold up = ÖSSZTÉRFOGAT Hogyan lehet növelni?
13
(GÁZVISSZATARTÁS’= Hold up’ =
GÁZTÉRFOGAT = H’ Folyadéktérfogat )
14
LEVEGŐZTETÉS 3 BIM2 2002 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 = buborékfelület (Frossling, 1938)
15
LEVEGŐZTETÉS 3 BIM2 2002 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,Pe1 (Levich, 1962) Kevert reaktorra,turbulens áramlási viszonyokra(Calderbank és Moo-Young,1961)
16
LEVEGŐZTETÉS 3 BIM2 2002 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, Re1 Mozgó felületû buborékok elasztikus folyadékban
17
BIM2 2002 LEVEGŐZTETÉS 3 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 Reo : lyukra vonatkozó Re-szám ahol Q gáztérfogatáram
18
LEVEGŐZTETÉS 3 BIM2 2002 Oxigénátadás kevert reaktorban
19
LEVEGŐZTETÉS 3 BIM2 2002
20
LEVEGŐZTETÉS 3 BIM2 2002
21
LEVEGŐZTETÉS 3 BIM2 2002 MSG, JAPÁN HOFU 63420 GALLON 100 FEET
22
CO2 KLa P/V LEVEGŐZTETÉS 3 BIM2 2002 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 KLa P/V CO2 szubsztrátok, termékek...
23
LEVEGŐZTETÉS 3 BIM2 2002
24
LEVEGŐZTETÉS 3 BIM2 2002 10 l m3
25
LEVEGŐZTETÉS 3 BIM2 2002 Több keverő elem keverő elemek közötti távolság: Di Hi 2Di (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
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 BIM2 2002 Chemineer
47
LEVEGŐZTETÉS 3 BIM2 2002
48
A keverő teljesítmény felvétele
LEVEGŐZTETÉS 3 BIM2 2002 A keverő teljesítmény felvétele - sűrűség N - keverő fordulatszáma. Keverési Re-szám Keverési Fr-szám
49
LEVEGŐZTETÉS 3 BIM2 2002 állandó geometriájú bioreaktorra teljesítményszám (Ne=Newton-szám vagy Eu=Euler-szám) :
50
LEVEGŐZTETÉS 3 BIM2 2002 0 Re< x*10 x*10 Re< ~x*103 103 Re
100 1 LAMINÁRIS TRANZIENS TURBULENS 0 Re< x*10 x*10 Re< ~x*103 103 Re NP=A’Re-1 NP=A’
51
LEVEGŐZTETÉS 3 BIM2 2002
52
LEVEGŐZTETÉS 3 BIM2 2002 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 BIM2 2002 Oxigén abszorpciós koefficiens kevert reaktorban (KLa) becslése : Vízhez közeli anyagi tulajdonságú (, , DO2 ) fermentlevekre Calderbank összefüggése flé felületi feszültsége, sûrûsége Ho gáz holdup db átlagos buborék átmérõ felhasználásával és a 0,0009m elhagyásával
55
LEVEGŐZTETÉS 3 BIM2 2002 Látszólagos felületi lineáris légsebesség Turbulens áramlási viszonyokra (lásd “nagy” táblázatot)
56
labor fermentorokra LEVEGŐZTETÉS 3 BIM2 2002 általánosan
mérettől függő állandók, 0,3 0, ,5067
57
Mitől függ és hogyan a Kla ?
LEVEGŐZTETÉS 3 BIM2 2002 Mitől függ és hogyan a Kla ? KLa függése a környezeti paraméterektõl (, , , DO2) mindenben szerepel!!!!
58
LEVEGŐZTETÉS 3 BIM2 2002 Hőmérséklet hatása növeli KLa értékét DE! C* csökken a hőrmérséklet növekedésével OTR Oldott tápanyag komponensek Sók hatása az ionerõsségel becsülhetõ
59
DE: δ kl FAA csökken σ db a BIM2 2002 LEVEGŐZTETÉS 3 habzás
habzásgátlás felületaktív anyagokkal DE: δ kl FAA csökken σ db a
60
LEVEGŐZTETÉS 3 BIM2 2002 Fermentlevek reológiai viselkedése
Hasonló előadás
© 2024 SlidePlayer.hu Inc.
All rights reserved.