Stopień zatrzymania gazu w reaktorach airlift: studia literaturowe i eksperymenty

• Autorzy: Szczotka A. , Gąszczak A. , Kolarczyk H. , Sarzyński R.

Warianty tytułu

EN

Gas holdup in airlift reactors: literature study and measurements

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono podstawowe typy reaktorów airlift oraz reżimy hydrodynamiczne, w jakich pracują. Omówiono wpływ takich czynników jak prędkość gazu i cieczy, geometria reaktora oraz własności fazy ciekłej na stopień zatrzymania gazu. Zaprezentowane zostały również wyniki pomiarów tego parametru w reaktorze airlift z cyrkulacja wewnętrzną.

EN

Basic types of airlift reactors are presented and hydrodynamic regimes of their operation are described. Influence of some parameters (gas and liquid velocity, reactor geometry and liquid properties) on gas holdup in airlift reactor is discussed. Results of gas holdup measurements in internal loop reactor are presented.

Słowa kluczowe

PL

aerobowe procesy biologiczne; procesy biotechnologiczne; strefy reaktora airlift

• Wydawca: Instytut Inżynierii Chemicznej Polskiej Akademii Nauk
• Czasopismo: Prace Naukowe Instytutu Inżynierii Chemicznej Polskiej Akademii Nauk
• Rocznik: 2015
• Tom: nr 19
• Strony: 61--74
• Opis fizyczny: Bibliogr. 22 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Szczotka A.

• Instytut Inżynierii Chemicznej PAN Gliwice, ul. Bałtycka 5, 44-100 Gliwice

autor

Gąszczak A.

• Instytut Inżynierii Chemicznej PAN Gliwice, ul. Bałtycka 5, 44-100 Gliwice

autor

Kolarczyk H.

• Instytut Inżynierii Chemicznej PAN Gliwice, ul. Bałtycka 5, 44-100 Gliwice

autor

Sarzyński R.

• Instytut Inżynierii Chemicznej PAN Gliwice, ul. Bałtycka 5, 44-100 Gliwice

Bibliografia

• [1] Merchuk J.C., Gluz M., 1999. Bioreactors, airlift reactors, W: Flickinger M.C., Drew S.W., (Eds.), Encyclopedia of bioprocess technology: fermentation, biocatalysis and bioseparation., John Wiley, Nowy Jork, 320-352.
• [2] Siegiel M.H., Robinson C.W., 1992. Applications of airlift gas-liquid-solid reactors in biotechnology. Chem. Eng. Sci., 47, 3215-3229. DOI: 10.1016/0009-2509(92)85030-F.
• [3] van Benthum W.A.J., van der Lans R.G.J.M., van Loosdrecht M.C.M., Heijnen J.J., 1999. Bubble recirculation regimes in an internal-loop airlift reactor. Chem. Eng. Sci., 54, 3995-4006. DOI:10.1016/S0009-2509(99)00097-4.
• [4] Blažej M., Kiša M., Markoš J., 2004. Scale influence on the hydrodynamics of an internal loop airlift reactor. Chem. Eng. Process., 43, 1519-1527. DOI: 10.1016/j.cep.2004.02.003.
• [5] Wu Q.,Wang X., Wang T., Han M., Sha Z., Wang J., 2013. Effect of liquid viscosity on hydrodynamics and bubble behaviorof an external-loop airlift reactor. Can. J. Chem. Eng., 91, 1957-1963. DOI: 10.1002/cjce.21788.
• [6] Luo L., Liu F., Xu Y., Yuan J., 2011. Hydrodynamics and mass transfer characteristics in an internal loop airlift reactor with different spargers. Chem. Eng. J., 175, 494-504. DOI:10.1016/j.cej.2011.09.078.
• [7] Jin B., Yin P., Lant P., 2006. Hydrodynamics and mass transfer coefficient in three-phase air-lift reactors containing activated sludge. Chem. Eng. Proc., 45, 608-617. DOI:10.1016/j.cep.2005.08.007.
• [8] Onken U., Weiland P., 1980. Hydrodynamics and mass transfer in an airlift loop fermentor. Eur. J.Appl. Microbiol. Biotechnol., 10, 31-40.
• [9] Guieysse B., Quijano G., Munoz R. 2012, Bioreactors design. Airlift reactors, W: Moo-Young M. (Ed.) Comprehensive Biotechnology, Vol 2. Engineering fundamentals and biotechnology., Elsevier, 199-212.
• [10] Korpijarvi J., Oinas P., Reunanen J., 1999. Hydrodynamics and mass transfer in an airlift reactor. Chem. Eng. Sci., 54, 2255-2262. DOI: 10.1016/S0009-2509(98)00439-4.
• [11] Moraveji M.K., Pasad M.M., Davarnejad R., Chisti Y., 2012. Effects of surfactants on hydrodynamics and mass transfer in a split-cylinder airlift reactor. Can. J. Chem. Eng., 90, 93-99. DOI:10.1002/cjce.20516.
• [12] Siegiel M.H., Merchuk J.C., Schrugerl K., 1986. Air-lift reaktor analysis: interrelationships between riser, downcomer, and gas-liquid separator behavior, including gas recirculation effects. AIChE J., 32,1585-1595.
• [13] Merchuk J.C., Ladwa N., Cameron A., Bulmer M., Pickett A., 1994. Concentric-tube airift reactors: effects of geometrical design on performance. AIChE J., 40, 1105-1117. DOI:10.1002/aic.690400703.
• [14] Bello M.A., Robinson C.W., Moo-Young M., 1985. Gas holdup and overall volumetric oxygen transfer coefficient in airlift contactors. Biotechnol. Bioeng., 27, 369-381. DOI:10.1002/bit.260270323.
• [15] Chisti M.Y., 1989. Airlift bioreactors., Elsevier, Londyn, 132-229, 294-297.
• [16] Chisti Y., Wenge F., Moo-Young M., 1995. Relationship between riser and downcomer gas holup in internal-loop airlift reactors without gas-liquid separators. Chem. Eng. J., 57, B7-B13. DOI:10.1016/0923-0467(94)06083-5.
• [17] Abashar M.E., Narsingh U., Rouillard A.E., Judd R., 1998. Hydrodynamic flow regimes, gas holdup, and liquid circulation in airlift reactors. Ind. Eng. Chem. Res., 37, 1251-1259. DOI:10.1021/ie9704612.
• [18] Ghirardini M., Donati G., Rivetti F., 1992. Gas lift reactors: hydrodynamics, mass transfer, and scale up. Chem. Eng. Sci., 47, 2209-2214. DOI:10.1016/0009-2509(92)87036-P.
• [19] Kembłowski Z., Prywarski J., Diab A., 1993. An average gas hold-up and liquid circulation velocity in airlift reactors with external loop. Chem. Eng. Sci.,48, 4023-4035. DOI: 10.1016/0009-2509(93)80380-9.
• [20] Gharib J., Moraveji M.K., Davarnejad R., Malool M.E., 2013. Hydrodynamics and mass transfer study of aliphatic alcohols in airlift reactors. Chem. Eng. Res. Des., 91, 925-932. DOI: 10.1016/j.cherd.2012.08.021.
• [21] Li G., Yang S., Cai Z., Chen J., 1995. Mass transfer and gas-liquid circulation in an airlift bioreactor with viscous non-Newtonia fluids. Chem. Eng. J., 56, B101- B107. DOI: 10.1016/0923-0467(94)06065-C.
• [22] Barker T.W., Worgan J.T., 1981. The application of airlift fermenters to the cultivation of filamentous fungi. Eur. J. Appl. Microbiol. Biotechnol., 13, 77-83.