Miscelatore per serbatoi di fermentazione alcolica- Principio
Il termine "fenre" si riferisce all'azione del lievito, originariamente derivato dal termine latino "schiumogeno" che produce anidride carbonica (CO2) dal succo di frutta o dai cereali germogliati. Pasteur ha discusso il significato fisiologico della fermentazione alcolica e ha creduto che la fermentazione sia il processo respiratorio del lievito in stato anaerobico, che è una forma di acquisizione di energia biologica. Cioè, in condizioni anaerobiche, lo zucchero greggio viene decomposto e metabolizzato dal lievito e da altre cellule biologiche, fornendo energia alle cellule batteriche, ottenendo così i prodotti di decomposizione della materia prima alcol e CO2. Tuttavia, la fermentazione ha significati diversi per oggetti diversi.
Trasferimento di ossigeno durante il processo di fermentazione
Nella fermentazione aerobica, l'ossigeno gassoso deve prima dissolversi nel mezzo di coltura prima di poter essere trasferito in superficie, per poi entrare nella cellula attraverso una serie di semplici processi di diffusione. Partecipare a reazioni biochimiche come l'ossidazione batterica richiede il superamento di vari ostacoli in termini di offerta e domanda di ossigeno per completare.
La resistenza in termini di apporto di ossigeno è
Resistenza del film di gas tra gas mainstream e interfaccia gas-liquido
resistenza all'interfaccia del gas liquido;
La resistenza del film liquido dall'interfaccia gas-liquido al flusso principale del liquido;
Resistenza alla trasmissione nel liquido mainstream
Ci sono fattori di resistenza aerobica
Resistenza al film liquido sulla superficie delle cellule;
Resistenza alla trasmissione all'interno di cluster miceliali (o cluster miceliali)
Resistenza della membrana cellulare
L'esperimento di resistenza dell'enzima di respirazione cellulare e della reazione di ossigeno mostra che la differenza di concentrazione tra ossigeno nel flusso principale di liquido e ossigeno sulla parete cellulare è molto piccola, il che significa che la resistenza del film liquido intorno alla cellula è molto piccola. Quando i cluster cellulari e il diametro del fascio cellulare aumentano, la resistenza aumenta. Ma mescolare può superare l'ammasso batterico e aumentare il movimento relativo tra il liquido e le cellule batteriche, riducendo lo spessore della membrana e abbassando la resistenza della membrana. Nel processo di trasferimento dell'ossigeno, la resistenza del film liquido è il fattore di controllo. Pertanto, l'apporto di ossigeno è il fattore limitante per la fermentazione di aerazione. A causa dell'insolubilità dell'ossigeno nell'acqua, la resistenza del film liquido controlla la velocità di alimentazione dell'ossigeno. Pertanto, il coefficiente totale di trasferimento di massa K1 durante il processo di alimentazione dell'ossigeno è approssimativamente uguale al coefficiente di trasferimento di massa del film liquido kL, e la forza totale di trasferimento di massa è (C * - CL). Pertanto, la velocità oraria di trasferimento dell'ossigeno N (Kmol/m2h) all'interfaccia dell'unità è simile a quella di molte reazioni biochimiche (come acido organico, antibiotico e fermentazione enzimatica). I liquidi di fermentazione appartengono a sistemi filamentosi o sferici non newtoniani, con proprietà reologiche complesse come alta viscosità e assottigliamento. Il processo di fermentazione di questo sistema non newtoniano è fortemente influenzato dalla struttura del serbatoio di miscelazione, in particolare dalla forma dell'agitatore. I cambiamenti di sforzo di taglio del fluido nel serbatoio hanno un impatto significativo sulla crescita di batteri filamentosi. Un taglio eccessivo può facilmente danneggiare il micelio, che non favorisce la crescita e la fermentazione miceliali. Un taglio insufficiente può rendere il micelio meno sensibile alle forze esterne e portare a una bassa efficienza di trasferimento di massa. Quindi, al fine di ottenere buoni risultati di fermentazione, vari fattori devono essere presi in considerazione in modo completo.
Miscelatore per serbatoi di fermentazione alcolica- Progettazione del frullatore
modello
diametro della girante
Lunghezza dell'albero
Diametro albero
Volume di scarico
tempo di permanenza
intensità di agitazione
Tempo di miscelazione e uniformità
velocità di rotazione
efficienza di miscelazione
Direzione di scarico
Potenza motore
regime del motore
Efficienza motoria
Momento di flessione dell'installazione del motore
Coppia motore
La distanza dal tubo dosatore al centro della girante
Grado di olio per ingranaggi
Diagramma modello CFD