Steriele lucht onder druk wordt door mondstukken of mondstukgaten in de fermentatiebouillon geïnjecteerd en de luchtsnelheid die door het luchtmondstuk wordt geïnjecteerd, kan 250 ~ 300 (m / s) bereiken, steriele lucht wordt met hoge snelheid in de stijgbuis gespoten en de lucht bellen worden in kleine stukjes verdeeld door de turbulente werking van het gas-vloeistofmengsel, dat in nauw contact staat met de fermentatievloeistof in de geleidebuis om opgeloste zuurstof in de fermentatievloeistof te leveren.
Door de verminderde dichtheid van het gas-vloeistofmengsel gevormd in de geleidebuis en de kinetische straalenergie van de samengeperste lucht, beweegt de vloeistof in de geleidebuis naar boven; Na het bereiken van het bovenste vloeistofniveau van de reactor, wordt een deel van de gasbellen gebroken en wordt het kooldioxide afgevoerd naar de bovenste ruimte van de reactor, en de fermentatievloeistof die een deel van het gas afvoert, stroomt vanaf de bovenkant van de geleider buis naar de buitenkant van de geleidebuis, de fermentatievloeistof buiten de omleidingscilinder heeft een kleine gasophoudsnelheid en een toename in dichtheid, en de fermentatievloeistof neemt af en komt opnieuw in de stijgbuis om een circulerende stroom te vormen om mengen te realiseren en de overdracht van opgeloste zuurstofmassa.
Kenmerken van fermentatietanks
(1) De reactieoplossing is gelijkmatig verdeeld: uniforme menging van gas-vloeistof-vaste driefasen en goede menging en dispersie van oplossingscomponenten zijn algemene vereisten van bioreactoren, omdat stroom, menging en verblijftijdverdeling allemaal worden beïnvloed. Voor veel beluchte fermentaties met intermitterende of continue voeding worden het substraat en de opgeloste zuurstof zo uniform mogelijk gedispergeerd om ervoor te zorgen dat de concentratie van het substraat overal in de vergister binnen het bereik van 0,1% tot 1% valt. Opgeloste zuurstof is 10% tot 30%. Dit is gunstig voor de groei en productproductie van aerobe biologische cellen. Bovendien is het noodzakelijk om de vorming van een stabiele schuimlaag op het vloeibare oppervlak van de vergister te vermijden, om de ophoping van biologische cellen erop en schade of zelfs de dood te voorkomen. Er zijn ook middelgrote componenten, met name zetmeelachtige korrelige materialen die gemakkelijk bezinken, en moeten kunnen worden gesuspendeerd en gedispergeerd. Airlift-loopreactoren kunnen goed aan deze eisen voldoen.
(2) Hogere opgeloste zuurstofsnelheid en opgeloste zuurstofefficiëntie: de luchtbrugreactor heeft een hoge gasophoping en een specifieke gas-vloeistofcontactinterface, dus het heeft een hoge massaoverdrachtssnelheid en opgeloste zuurstofefficiëntie. De volumetrische zuurstofefficiëntie is meestal hoger dan die van de mechanische roerfermentatietank, de kLd kan 2000 uur bereiken en het energieverbruik van opgeloste zuurstof is relatief laag.
3) De afschuifkracht is klein en de fermentor heeft weinig schade aan biologische cellen: aangezien de airlift-bioreactor geen mechanische roerwaaier heeft, kan de afschuifschade aan de cellen worden teruggebracht tot een lager niveau, wat vooral geschikt is voor de teelt van plantencellen en weefsels.
