가스 주입이란 액체 속에 기체를 도입하는 것을 말합니다. 목적은 두 가지입니다. 이미 존재하거나 용해된 기체를 다른 기체로 치환하거나, 호기성 발효 또는 기액 반응이 진행될 수 있도록 기체를 공급하는 것입니다. 핵심은 액체와 기체 사이의 넓은 상 계면입니다.
가스 주입의 부수 효과
도입된 기체는 거품을 만들고, 혼합물을 분리시키며, 상승하는 기포로 인해 전단력을 발생시킬 수 있습니다. 그 결과 제품이 분리되거나 중요한 성분이 손상될 수 있습니다. 따라서 교반기의 형상이 특히 중요하며, 교반 공정도 처음부터 함께 계획해야 합니다.
가스 공급과 혼합의 분리
다공성 공급 노즐이 작은 기포를 생성합니다. 교반기는 액체의 혼합만 담당합니다.
고속 교반기
단순한 공정에서는 고속 교반기 한 대가 두 가지 역할을 모두 수행할 수 있습니다.
가스 흐름은 가능한 한 많은 작은 기포로 나뉘어야 합니다. 다만 발효 공정에서는 전단 에너지가 세포 배양물을 파괴해서는 안 됩니다.
적용 분야
- 생명공학: 호기성 세포 배양의 발효 공정에서는 산소 농도, pH 값, 온도, 밀도, 시스템 압력을 모니터링해야 합니다
- 거품은 배기 필터를 막고 제품이 새어 나갈 수 있으므로 방지해야 합니다
- 그럼에도 교반기는 영양분과 배양물을 균일하게 분포시켜야 합니다
- 폐수 처리: 이 분야에서는 공정 관리가 비교적 쉬우며, 물리적·생물학적·화학적 처리 단계와 결합하여 대규모로 활용됩니다
이와 반대되는 공정은 다음과 같습니다: 탈기. 두 공정 모두에 대해 기꺼이 상담해 드립니다.
기타 공정
가스 주입에 관한 자주 묻는 질문
가스 주입이란 무엇입니까?
액체 속에 기체를 도입하는 것입니다. 예를 들어 용해된 기체를 다른 기체로 치환하거나, 호기성 발효와 기액 반응을 가능하게 하기 위해 수행합니다.
효과적인 가스 주입을 위해 무엇이 중요합니까?
기체와 액체 사이의 상 계면을 가능한 한 넓게, 즉 작은 기포를 많이 만드는 것입니다. 이때 전단 에너지가 민감한 세포 배양물을 손상시키지 않아야 합니다.
가스 주입에는 어떤 부수 효과가 있습니까?
거품 발생, 분리, 그리고 상승하는 기포로 인한 전단력이 있으며, 이는 제품을 분리시키거나 성분을 손상시킬 수 있습니다. 따라서 교반기의 형상이 특히 중요합니다.
가스 주입은 어디에 사용됩니까?
주로 생명공학 분야의 호기성 세포 배양 발효와 대규모 폐수 처리에 사용됩니다.