Napowietrzanie (gazowanie) oznacza wprowadzanie gazów do cieczy. Służy to dwóm celom: obecny lub rozpuszczony gaz zastępuje się innym albo doprowadza się gaz, aby mogły przebiegać fermentacje tlenowe lub reakcje gaz-ciecz. Decydująca jest duża powierzchnia międzyfazowa między cieczą a gazem.
Efekty uboczne napowietrzania
Wprowadzony gaz może tworzyć pianę, rozdzielać mieszaniny i – przez unoszące się pęcherzyki powietrza – wytwarzać siły ścinające. W efekcie produkt może się rozwarstwić albo ważne składniki mogą ulec zniszczeniu. Dlatego geometria mieszadła jest szczególnie ważna, a mieszanie (agitacja) trzeba zaplanować razem z procesem napowietrzania.
Oddzielenie doprowadzania gazu od mieszania
Porowate dysze zasilające wytwarzają małe pęcherzyki gazu. Mieszadło odpowiada wtedy już tylko za mieszanie cieczy.
Szybkoobrotowe mieszadło
W prostych procesach szybkoobrotowe mieszadło może realizować oba zadania.
Strumień gazu powinien rozpadać się na możliwie wiele małych pęcherzyków. Przy fermentacjach energia ścinania nie może jednak niszczyć kultur komórkowych.
Zastosowania
- Biotechnologia: W procesie, jakim jest fermentacja tlenowych kultur komórkowych, trzeba monitorować zawartość tlenu, pH, temperaturę, gęstość i ciśnienie w układzie
- Należy unikać piany, ponieważ zatyka filtry powietrza wylotowego i może prowadzić do wydostawania się produktu
- Mimo to mieszadło musi równomiernie rozprowadzać składniki odżywcze i kultury
- Oczyszczanie ścieków: Tutaj proces jest łatwiejszy do opanowania i stosuje się go na skalę przemysłową w połączeniu z etapami fizycznymi, biologicznymi i chemicznymi
Procesem odwrotnym jest odgazowanie. Chętnie doradzimy w zakresie obu procesów.
Inne procesy
Najczęstsze pytania dotyczące napowietrzania
Co rozumie się przez napowietrzanie (gazowanie)?
Wprowadzanie gazów do cieczy – np. w celu zastąpienia rozpuszczonego gazu innym lub umożliwienia fermentacji tlenowych i reakcji gaz-ciecz.
Co jest ważne dla skutecznego napowietrzania?
Możliwie duża powierzchnia międzyfazowa między gazem a cieczą, czyli wiele małych pęcherzyków gazu – bez uszkadzania wrażliwych kultur komórkowych przez energię ścinania.
Jakie efekty uboczne może mieć napowietrzanie?
Tworzenie się piany, rozwarstwianie oraz siły ścinające wywoływane przez unoszące się pęcherzyki, które mogą powodować rozwarstwienie produktu lub uszkodzenie składników. Dlatego geometria mieszadła jest szczególnie ważna.
Gdzie stosuje się napowietrzanie?
Przede wszystkim w biotechnologii przy fermentacji tlenowych kultur komórkowych oraz na skalę przemysłową w oczyszczaniu ścieków.