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氣升式環流反應器的工作原理和優點介紹
閱讀：2330 發布時間：2023-2-2
氣升式環流反應器是利用反應氣體的噴射動能和液體的循環流動來攪動反應物料，所以具有結構簡單、造價低、易密封、能耗低，也不會由于機械攪拌破壞生物細胞等優點。廣泛用于化工、石油化工、生物化工、食品工業、制藥工程和環境保護等領域。
氣升式環流反應器區別于普通鼓泡床反應器的關鍵在于其內部有一個導流筒，氣相從導流筒上升或從導流筒外的環隙上升，由此產生的導流筒內外的密度差驅動物料在反應器內進行循環,從而實現氣液混合和必要的停留時間。
工作原理：
氣升環流式反應器是在反應器內沒有攪拌器，其中央有一個導流筒，將發酵醪液分為上升區(導流筒內)和下降區(導流筒外)，在上升區的下部安裝了空氣噴嘴，或環型空氣分布管，空氣分布管的下方有許多噴孔。加壓的無菌空氣通過噴嘴或噴孔噴射進發酵液中，從空氣噴嘴噴入的氣速可達 250~300(米/秒)，無菌空氣高速噴入上升管，通過氣液混合物的湍流作用而使空氣泡分割細碎，與導流筒內的發酵液密切接觸，供給發酵液溶解氧。由于導流筒內形成的氣液混合物密度降低，加上壓縮空氣的噴流動能，因此使導流筒內的液體向上運動；到達反應器上部液面后，一部分氣生泡破碎，二氧化碳排出到反應器上部空間，而排出部分氣體的發酵液從導流筒上邊向導流筒外流動，導流筒外的發酵液因氣含率小，密度增大，發酵液則下降，再次進入上升管，形成循環流動，實現混合與溶氧傳質。
優點：
①通入氣體帶動流體在整個反應器內循環流動，溶液混合均勻；
②無機械攪拌，無密封裝置，雜菌污染少，機械剪切力對細胞傷害低；
③液體循環速度快，反應器內供氧、傳熱好，耗能低。