气升式反应器

摘要： 针对废水生物处理中导流筒直径、表观气速、液位高度、黏度和表面张力对气升式反应器内流场和氧传质系数的影响进行研究,并利用气水冷模实验对气升式反应器进行简化分析。随着导流筒直径的增加,气含率、液速和氧传质系数都增大,最佳导流筒直径为120 mm。表观气速存在一个临界值,低于临界值,气含率、下降段液速和体积氧传质系数等特征参数随气速增加迅速增大;高于临界值特征参数增加变缓,最佳表观气速为3.0×10^(-3)m/s。随着液位高度的增加,气含率和体积氧传质系数减小,下降段液速增大,最佳液位高度为900 mm。液体黏度增大会使反应器内气含率和体积氧传质系数降低,表面张力的减小会使得反应器内气含率和体积氧传质系数增大。

摘要： 选用密闭气升式反应器进行自养培养蛋白核小球藻,通过单因素优化获得碳源二氧化碳的通气量2%,氮源硝酸钠为10 g/L;通过对蛋白核小球藻培养基的均匀设计,获得了适宜的培养基组成:磷酸氢二钾0.6 g/L,硫酸镁0.2 g/L,硝酸钠11 g/L,硫酸钾0.8 g/L,柠檬酸铁胺0.006 g/L,氯化钙0.05 g/L,维生素B10.11 g/L,EDTANa20.01 g/L,钨酸钠0.08×10^(–3 )g/L,氯化镍0.02×10^(–3) g/L;实验采用中间白光四周彩光的合适光源,用除氧剂使氧气维持在20%左右,获得了8.648 g/L的干菌体。经分析,蛋白核小球藻蛋白质含量高达58 g/100 g,同时含有丰富的氨基酸和矿物质元素。用蛋白核小球藻替代艾草粉,制作出了蛋白核小球藻青团。

摘要： 为了实现双孢蘑菇液体菌种的规模化应用,以菌丝球生物量、直径、密度、萌发时间等为关键指标,采用5L气升式反应器,对发酵过程通气量和pH进行探索.结果表明:在通气量3.0L/min,控制发酵过程恒定为pH 6.0的条件下,双孢蘑菇液体菌种生物量达到91 g/L,菌丝萌发时间低至6.8 h,密度为67个/mL.本研究为双孢蘑菇液体菌种规模化应用提供了有力的支撑.

摘要： 在发酵工业中,性能优良的反应器能够起到增加产量和提高能量利用效率的作用.新研发的带有螺旋筛板的新型气升式反应器(airlift reactor with helical sieve plate,ALR-HSP),已经在空气-水实验中证实了其优良的传质特性.为研究反应器综合性能,选取2种具有代表性的真菌(高山被孢霉和毕赤酵母)在ALR-HSP中进行通风培养,分析发酵过程参数和产物组成并与经典气升式反应器(conventional airlift reactor,CALR)进行比较.结果显示:在高山被孢霉培养中,ALR-HSP内菌体的对数生长期的最大比生长速率较CALR提高30％,发酵结束后脂肪酸总量提高约40％;毕赤酵母培养中,ALR-HSP内菌体对数生长期的最大比生长速率较CALR提高20％,发酵结束后菌体浓度增长约20％.且在低通风量条件下,达到相同k L a,ALR-HSP的功率消耗比CALR减少50％.显示出螺旋筛板气升式反应器在耗氧生物培养过程中的优越传质特性和节能效益.

摘要： 在对阿魏蘑菇液体菌种生产技术进行研究的基础上,根据气升式反应器的工作原理和技术特点,采用气升式反应器生产阿魏蘑菇液体菌种.探讨了阿魏蘑菇一级液体菌种、培养基制备、灭菌、接种、生产和检测的工艺流程,并对气升式反应器的外观进行了设计.采用气升式反应器可以有效提高食用菌液体制种生产工艺的普及率,而且气升式反应器生产阿魏蘑菇液体菌种优势明显,十分适合我国目前食用菌生产的现状,值得普及推广.

摘要： 气液混合时间和体积传质系数是气升式反应器设计和放大的重要参数.采用实验与流体动力学CFD数值模拟技术相结合的方法对气升式内环流反应器的气液两相混合和溶氧过程开展研究.以欧拉欧拉模型为基础,利用标准kε及多尺度气泡(MUSIG)模型耦合Higbie渗透理论进行计算,对反应器内气液两相流的混合和氧传质进行CFD数值模拟.考察示踪剂进样位置和表观气速对混合时间的影响,并研究表观气速对体积传质系数的作用规律.结果表明:示踪剂注射位置越靠近曝气区,气液混合时间越小,在一定表观气速下,混合时间随着表观气速的增大而减小,体积传质系数则随着表观气速的提高而增大,CFD数值模拟结果与实验结果较好吻合,进一步验证了CFD数值模拟技术在气升式反应器设计和放大中的可行性.

摘要： 气升式环流反应器是用于多相接触的反应装置,因其具有结构简单、能耗低、混合性能好、传质效率高、剪切力低等突出的优势而受到广泛关注,具有广阔的应用前景.概述了气升式环流反应器用于废水处理的基本原理及特点,详细介绍了目前气升式环流反应器的主要类型及其在废水处理领域的应用现状及进展,总结了反应器结构参数、操作参数和物性参数对反应器内流动与传质的影响.气升式环流反应器需要针对不同工艺要求开发强化、改进型的气升式环流反应器,在广度和深度上研究其复杂的流体力学和传质特性,以增加其在废水处理领域的应用.

摘要： 综述近几年来气升式反应器内流动与传质研究成果。介绍气升式反应器结构上的改进以及操作条件等对气升式反应器内流动与传质的影响；揭示传质过程中各动力学模型；总结气升式反应器在生物、环境领域方面的应用研究进展。研究内容为功能性气升式反应器的设计和放大提供理论依据。指出今后的研究方向与重点是要探索各操作条件对气升式反应器性能的影响规律，同时必须结合其它领域研究成果、采用CFD模拟技术、实验流动测量技术等来开发高效新型气升式反应器。%The effects of structural improvement and operating conditions of airlift reactor on flow and mass transfer was introduced on the basis of surveying the research advances. The various kinetic models during the mass transference is investigated. The future research directions for airlift reactor are put forward, including CFD simulation technology and experimental flow measurement techniques. The effect of operation conditions on the properties of airlift reactor should be reserved as a priority.

摘要： 综述近几年来气升式反应器内流动与传质研究成果.介绍气升式反应器结构上的改进以及操作条件等对气升式反应器内流动与传质的影响;揭示传质过程中各动力学模型;总结气升式反应器在生物、环境领域方面的应用研究进展.研究内容为功能性气升式反应器的设计和放大提供理论依据.指出今后的研究方向与重点是要探索各操作条件对气升式反应器性能的影响规律,同时必须结合其它领域研究成果、采用CFD模拟技术、实验流动测量技术等来开发高效新型气升式反应器.

摘要： Mortierella alpina has strong ability to accumulate arachidonic acid ( ARA) in the mycelium. When M. alpina fermentation was carried out in a 30 L airlift bioreactor, the aeration has significant impact on cell growth and ARA synthesis. Morphologcial analysis revealed that medium size pellet morphology was beneficial to the cell growth and ARA biosynthesis, while feathery mycelia morphology had negative effects on the production of total lipid and ARA. When the aeration was controlled at 10 vvm (gas volume flow per unit of liquid volume per minute) in the first stage,cells grew well and the morphology showed regular pellet mycelia. In the second stage, the aeration ratio was increased to 14 vvm for accumulation of ARA after logarithmic phase ( 72⁃168 h ) . The two⁃stage aeration significantly improved mycelial morphology of Malpina with the ARA yield of 472 g/L, which was 401% higher than the control.%高山被孢霉具有很强的积累花生四烯酸（ ARA）的能力，通过对30 L气升式反应器发酵过程的通气量进行调控，结果发现：通气量对高山被孢霉菌体生长、形态及ARA合成具有显著影响。中等大小的球形菌丝形态有利于菌体持续生长和油脂积累，ARA占总油脂的含量最高，而羽状菌丝形态菌体中总油脂含量和ARA含量均小于球形菌丝形态菌体中的含量。通气量为10 vvm（1 vvm为每分钟通气量与罐体实际料液体积之比）时有利于菌体保持良好形态和生长，通气量为14 vvm有利于发酵对数期后（72～168 h） ARA的积累。提出一种两阶段通气量控制策略，在气升式发酵罐中高山被孢霉的菌丝形态得到显著改善，ARA产量达到472 g／L，比对照提高了401％。

摘要： 超声波内环流气升式反应器(通入气体为臭氧)复合氧化过程在废水处理领域有非常广阔的应用前景,本文采用超声波内环流气升式反应器对模拟乐果有机磷农药废水进行处理研究.考察了反应时间、臭氧流量、超声声强对其降解率的影响。结果表明,随着反应时间的增加,降解率增大,最佳反应时间为3h;降解率随着臭氧流量的增加而增大,最佳流量为0.35m·h;超声声强最佳值为0.5W·cm,此时乐果的降解率达到87.3％。实验证明,对乐果水溶液的降解,超声波内环流气升式反应器处理效果大于超声与臭氧单独作用简单之和,降解率提高了35.4％。超声波内环流气升式反应器结合了超声波的声化学作用及内环流气升式反应器供气效率高的特点,发挥了超声波与内环流气升式反应器的协同效应。

摘要： 本文研究了空气--水和空气--羧甲基纤维素水体系超声内环流气升式反应器中液固传质性能,重点考察了表观气速,超声功率,液体粘度对液固传质系数的影响.实验结果表明,无超声作用情况下,当表观气速达到一程度时,液固传质系数保持一恒定值;存在超声作用时,从整体上看,超声对液固传质有较强的促进作用,其中电功率在150W左右时,超声对传质的作用效果最好.同时,实验发现液固传质系数并不是随着粘度的增加而逐渐降低,而是存在一个最佳的液体粘度,使得液固传质系数达到最佳值.

摘要： 本实验采用Leathen培养基研究氧化亚铁硫杆菌在气升式反应器的生长、氧化Fe的速率、培养基中的pH、Fe、Fe、溶氧随培养时间的变化及其相互关系,氧化亚铁硫杆菌在生长过程中利用O将Fe氧化成Fe提供自身所需的能量,引起溶液中Fe、溶氧及pH等参数的变化.

摘要： 利用重力沉降原理，设计了一种可用于动物细胞灌注培养的气升式反应器，并利用该反应器培养了杂交瘤细胞，在批培养过程中活细胞密度达到１．４×１０〈’６〉ｃｅｌｌ／ｍｌ，而在灌注培养过程中，通过改变灌注策略，活细胞密度达到了１．１×１０〈’７〉ｃｅｌｌｓ／ｍｌ的水平并维持了近６０ｈ。该反应器对细胞分离具有一定选择性，对活细胞具有较高的截留率，而死细胞被大量带出反应量，以上结果表明了该反应器具有一定的应用前景。

摘要： 该文利用２．５敢升式反应器，研究了不同的有机溶剂和空气量等因素对南方红豆杉细胞两液相培养生产紫杉醇细胞生产的影响，结果表明外循环气升式反应器适合于两液相培养，其紫杉醇产率与摇瓶培养的紫杉醇产率相近，合适的有机溶剂为油酸和邻苯二甲酸二丁酯的混合物（体积比为１：１），合适的空气流量为１ｖｖｍ。在其两液相培养中，前体饲喂（醋酸钠、苯丙氨酸和苯甲酰胺，浓度都为０．１ｍｍｏｌ／Ｌ）和麦芽糖４０ｇ／Ｌ配伍作为生产培养基糖源的协同作用对提高紫杉醇合成速率有明显促进作用，与对照组相比，紫杉醇产率提高约４倍。

摘要： 本文采用气升式陶瓷膜生物反应器,处理人工配制的牛奶废水,考查了污泥浓度、抽吸压力、曝气量及曝气方式等对膜渗透通量的影响.认为曝气量和污泥浓度是影响陶瓷膜气升过滤过程最重要的两个因素.曝气量在6L·min-1,污泥浓度在1.3g·L-1,操作压力0.085MPa,通量大于100L·m-2·h-1.实验考察了在此条件下对废水COD的降解情况,进水500～1200m·L-1,出水平南COD京于500mg·L-1.

摘要： 本文采用气升式陶瓷膜生物反应器,处理人工配制的牛奶废水,考查了污泥浓度、抽吸压力、曝气量及曝气方式等对膜渗透通量的影响.认为曝气量和污泥浓度是影响陶瓷膜气升过滤过程最重要的两个因素.曝气量在6L·min-1,污泥浓度在1.3g·L-1,操作压力0.085MPa,通量大于100L·m-2·h-1.实验考察了在此条件下对废水COD的降解情况,进水500～1200m·L-1,出水平南COD京于500mg·L-1.

摘要： 本文采用气升式陶瓷膜生物反应器,处理人工配制的牛奶废水,考查了污泥浓度、抽吸压力、曝气量及曝气方式等对膜渗透通量的影响.认为曝气量和污泥浓度是影响陶瓷膜气升过滤过程最重要的两个因素.曝气量在6L·min-1,污泥浓度在1.3g·L-1,操作压力0.085MPa,通量大于100L·m-2·h-1.实验考察了在此条件下对废水COD的降解情况,进水500～1200m·L-1,出水平南COD京于500mg·L-1.

摘要： 本文采用气升式陶瓷膜生物反应器,处理人工配制的牛奶废水,考查了污泥浓度、抽吸压力、曝气量及曝气方式等对膜渗透通量的影响.认为曝气量和污泥浓度是影响陶瓷膜气升过滤过程最重要的两个因素.曝气量在6L·min-1,污泥浓度在1.3g·L-1,操作压力0.085MPa,通量大于100L·m-2·h-1.实验考察了在此条件下对废水COD的降解情况,进水500～1200m·L-1,出水平南COD京于500mg·L-1.

摘要： 本发明涉及连续固定化的内置搅拌微膜曝气内循环气升式生物反应器。包括气升式细胞固定化反应器主体、设置于反应器主体内部的搅拌微膜曝气装置、环绕搅拌微膜曝气装置设置的内导流桶换热器、内导流桶换热器和反应器主体间填充的细胞固定化材料。该生物反应器采用内置潜水电机并用密封罩密封，电机的冷却介质为无菌空气，这样可以隔开物料与电机接触，防止卫生死角，更好地杜绝污染，同时采用内置形式可以大大地缩短搅拌轴的长度，减少由于因搅拌轴过长而引起的振动，并且可以有限度的提高搅拌转速和降低搅拌功率，达到节能减排效果。

摘要： 本发明涉及一种气液双喷式气升式环流反应器，包括发酵罐，特征是：在所述发酵罐中设置导流筒，导流筒的内部为液体上升区，导流筒与发酵罐之间为液体下降区，在液体上升区的下部安装环形分布管，分布管上设有多个喷孔；在所述发酵罐的底部安装1个或多个静态螺旋切割装置，静态螺旋切割装置上具有气液混合物出口、发酵液输入口和压缩空气输入口，压缩空气输入口与空气气源连接，气液混合物出口与分布管连接，发酵液输入口通过管道与发酵罐底部的出液循环口连接。本发明克服了气升式生物发酵系统气液混输送和气液耦合的难点，最大限度地发挥气升式环流反应器的生物处理能力，提高了处理效率，降低了能耗。

摘要： 本发明涉及连续固定化的内置搅拌微膜曝气内循环气升式生物反应器。包括气升式细胞固定化反应器主体、设置于反应器主体内部的搅拌微膜曝气装置、环绕搅拌微膜曝气装置设置的内导流桶换热器和内导流桶换热器、反应器主体间填充的细胞固定化材料。该生物反应器采用内置潜水电机并用密封罩密封，电机的冷却介质为无菌空气，这样可以隔开物料与电机接触，防止卫生死角，更好地杜绝污染，同时采用内置形式可以大大地缩短搅拌轴的长度，减少由于因搅拌轴过长而引起的振动，并且可以有限度的提高搅拌转速和降低搅拌功率，达到节能减排效果。

摘要： 本发明属于生物反应器领域，具体涉及一种膜管布气的气升式生物反应器及其应用。该生物反应器既可以通过外循环进行发酵，也可以通过通过内循环进行发酵，结构简单，解决搅拌式生物反应器在气液传质过程中，气液传质效率低，剪切力大。特别在高耗氧培养，对剪切力敏感的体系中。本发明是将膜管更好的应用于生物反应器中，气泡可达1000μm以下，实现微小气泡产生，布气均匀，提高气液气液传质，提高体积溶氧系数，增加气含率，其体积溶氧系数比传统的环状布气气升式生物反应器提高30%，具有良好的应用前景。

摘要： 一种新型气升循环式MBR的进水、布气装置，应用于气升循环内压管式膜生物反应器，气、液混合室底端固定刚玉布气头，并由带短管的底部封头粘接密封；气、液混合室中部接入循环进水，气、液混合室顶端与内压式管式膜组件连接密封。可在内压管式膜膜管内形成稳定的气液两相流，布气均匀，减缓膜污染，并防止膜管局部堵塞。

摘要： 本实用新型提供一种应用于气升式生物反应器的导流筒及一种生物反应器，属于微生物反应设备领域，其中，反应器为上下开口的环形结构，具有上下设置的多段，并且，在相邻的上下两段导流筒之间，设置有间隙；本实用新型的应用于气升式生物反应器的导流筒，通过将导流筒上下分成多段，并在之间留有间隙，使导流筒在应用于气升式生物反应器内时，能够使导流筒的内外液体，通过多段之间的间隙进行有效循环，保证补料过程中，导流筒内外液体的始终循环，使渐增体积的补料分批培养过程能够顺利进行。

摘要： 本实用新型涉及一种气液双喷式气升式环流反应器，包括发酵罐，特征是：在所述发酵罐中设置导流筒，导流筒的内部为液体上升区，导流筒与发酵罐之间为液体下降区，在液体上升区的下部安装环形分布管，分布管上设有多个喷孔；在所述发酵罐的底部安装1个或多个静态螺旋切割装置，静态螺旋切割装置上具有气液混合物出口、发酵液输入口和压缩空气输入口，压缩空气输入口与空气气源连接，气液混合物出口与分布管连接，发酵液输入口通过管道与发酵罐底部的出液循环口连接。本实用新型克服了气升式生物发酵系统气液混输送和气液耦合的难点，最大限度地发挥气升式环流反应器的生物处理能力，提高了处理效率，降低了能耗。

摘要： 一种中心岛式－气升式曝气一体化循环生物反应器废水处理装置，O型的外墙[1]里面中部位置有D型的沉淀池[11]，沉淀池[11]弧形面一侧与外墙[1]之间有C型隔墙[3]，C型隔墙[3]与沉淀池[11]之间形成的区域为好氧区[5]，与外墙[1]之间形成的区域为缺氧区[2]，沉淀池[11]平面形一侧有一隔墙[14]，隔墙[14]与沉淀池[11]之间形成的区域为混合区[10]，与外墙[1]之间形成的区域为厌氧区[9]，在好氧区[5]内有过流墙[6]，过流墙[6]与C型隔墙[3]之间形成好氧曝气区，与沉淀池[11]之间形成好氧过流区。本实用新型的结构紧凑、简洁，运行操作与维护十分简便，所需劳动力少，且易于实现远程自动控制。

摘要： 本发明涉及一种依靠旋流组织气升式反应器内部旋流场的方法和适用于该方法的多管旋流气升式反应器及应用。其特点是利用旋流的无返混流动特征保证气升式反应器具有活塞流特征，从而利用气升管中的旋流装置在气升管中构造旋流，以保证气升管中的螺旋流动；在气升管出口通过出口形状的设计保证在下降总管中产生下行旋流以保证无返混流旋流。通过肯尼思静态混合器或旋流器以保证气升管入口物料充分的混合以及物料的均匀性和防止气升管气液二相流流型的不匀衡；所提供的反应器依气升管在下降总管内或外有内置式和外置式两种结构。

摘要： 本发明涉及一种依靠旋流组织气升式反应器内部旋流场的方法和适用于该方法的多管旋流气升式反应器及应用。其特点是利用旋流的无返混流动特征保证气升式反应器具有活塞流特征，从而利用气升管中的旋流装置在气升管中构造旋流，以保证气升管中的螺旋流动；在气升管出口通过出口形状的设计保证在下降总管中产生下行旋流以保证无返混流旋流。通过肯尼思静态混合器或旋流器以保证气升管入口物料充分的混合以及物料的均匀性和防止气升管气液二相流流型的不匀衡；所提供的反应器依气升管在下降总管内或外有内置式和外置式两种结构。