Способ определения объемного коэффициента массопередачи

 

! 475535

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. св.iä-пу-(22) Заявлено 27.03.73 (21) 1898353/28-13 с присоединением заявки . е— (23) 11риоритет—

Оп бликовано 30.06.75. Б!оллетс!!ь ¹ 24 (51) Ч.Кл. 6 01п 7, 00

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и откро!тии (о3) УДК 66.015. . 23 (088.8 ) Дата опублико!тания описания 09.07.76. (72) Авторы нзобрстспия

Э. И. Лежнев, В, П. Лавровская и А. А. Кудрявцев

Институт биологической физики АН СССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЪЕМНОГО КОЭФФИЦИЕНТА

МАССО П ЕР ЕДАЧ И

Изобретение относится к технике эксперимента в микробиологии и может быть использовано при оценке массообменных характер исти к фер м ент еров.

Известен способ определения объемного коэффициента массопередачи из условия материального баланса.

Однако он не дает достаточной точности и неприменим для малолитражных аппаратов, в которых трудно зарегистрировать малые изменения давления или объема при достижении равновесной концентрации газа в жидкости, когда растворение заканчивается.

Цель изобретения — повысить точность определения объемного коэффициента в ферментерах малой емкости с различными газами.

Это достигается тем, что измеряют парпиальное давление газа, и в зависимости от измеренной величины определяют объемный коэффициент массопередачи.

На чертеже изображена схема предлагаемого способа.

Для осуществления способа определения объемного коэффициента массопередачи через ферментер 1 с известным объемом жидкости— питательной среды — U.„ðåöèðêó !èðóåò при помощи побудителя 2 смесь исследуемого и балластного (например, воздуха) газов с известным объемом V, . Жидкость в ферментере перемешивают, при этом концентрация га2 зов, растворенных в жидкости ферментера, соответствует их парциальным давлениям в контуре рециркуляции; причем, сумма парциальных давлений балластных газов известна — в частном случае равна атмосферному. Парцпальное давление исследуемого газа контролируют и измеряют по манометру 3.

При помощи дозирующего устройства 4 нз емкости 5 в ферментер подают с заданным

10 расходом Q жидкость, в которой растворен только балластный газ или смесь балластных газов, например воздух, в концентрации, соответствующен парциальному давлению этого балластного газа, или смеси балластных газов

15 в контуре рециркуляции, и одновременно с тем же расходом Q через уровнемер 6 дозпрующим устройством 7 удаляют из ферментера жидкость с растворенным в ней газом.

Уровень жидкости в ферментере остается по20 стояпным. При этом убыль исследуемого гclза в контуре рециркуляции контролируют по манометру н восполняют из емкости 8 дозпрующим устройством 9 с расходом Я, поддср кт!вая тем самым постоянным парциаль!!о

25 давление Р исследуемого газа.

Парцпальное давление Р исследуемого газа в контуре можно поддержттвать постоя!1пым нспрерт!в!!о или дискретно.

В случае непрерывного поддержания

30 Р = const для определения объемного коэффн /и кг

Лн! (и бар. (ас

1гвМ Р ки () Л!

А и = V,..). КР, (ос!авитсо(, 11. 1у(ева

Тсхрс,! T. Миронова

Реданi!,ð М. Дмитриева

1 оввс! !ор А. Дзесова

Заказ . ((! 1097 l1 !. Л 160В Г1!рагк (i!)2 Подшн иое

Ц11ИИПИ (о, Г:(ирс) венного ко»ви!е.,! (. ии га .)1иии(гров СССР (о;(с(и(ч иаоирстси!гй и voipi I I(ii

11ЗГ!35, Москва, )K-35, Раушския! ii lv, . l 5

МОТ, Загорский фиг!иаг! циента м ассопередачи 113 меря(от . (!(:,((г(i ":! подпитки Я любым прецизионным раскодо..сром, допускающим измерение рас..одоп

10 — — 10 2л/мин. B этом случае объемный коэффициент массопередачи Р,) расс)итывают по формуле: где о — плотность, i)i — константа фазового равновесия.

13 C Iу!1 i(i,!II(C 1(J) CTII01 0 l10ддt 1)II(а ll ii:!

Р = сопв(и )sic()IIIOT 3!1 )ад((!(!ны)1 нн ервс! ° l времени At, например 10, "0, 30 и 60 мин, изменение парциального дан!пения нссл(дуемого га:)и ЛР, которое компенсируют дпскрет!!им ьн)одом дозы га)(! где ), — коэффициент пропорциональности плотности газа и его давления при заданной температуре.

При этом объе;!ный коэффициент массоперсдачи рассчнтывак)т но формуле:

Зна !ения объем!!ого коэффициента массон(J)(дачи f(/Т„, полученные пo первой и вто10 рой формуле, эквивален!ны. Однако, испо.lh,.)в(!!!ио второй формулы при определении объемного коэфф II(ocil) и массопередачи пред(10 !тптельнее в те. слу !аяк, когда точное измере!.не ра(сяи:! ((за) руг!нигельно.

15 (! ii ! i (: li 0 (i Р (. Е i! II u (..!!О(. 0() опреJO(Iе!!н>! 00 ь!. .мно! 0 коэффициеil(а м !ссонередачн нз условия матернальног0 (>o(IIi1Icÿ, î! лп (иои(п!((» тем, что, с целью нo)о вьпнеш)я точности определения объемного коэффнцне!Па в ферментерак малой емкости с различными газами, измеряют парциальное давление газа, и в зависимости от измеренной величины определя)от объемный коэффициент

2Ь массопередачи.